一種基于分離大氣mtf的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法
【專利摘要】一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，首先分別獲取遙感器在軌成像MTF、遙感器靜態(tài)MTF和衛(wèi)星平臺(tái)MTF，其中遙感器在軌MTF利用刃邊法從遙感影像上獲取，遙感器靜態(tài)MTF通過遙感器實(shí)驗(yàn)室測(cè)試獲得，衛(wèi)星平臺(tái)MTF通過衛(wèi)星平臺(tái)在軌測(cè)試參數(shù)進(jìn)行仿真獲得。然后根據(jù)在軌遙感影像退化機(jī)理，由遙感器在軌MTF、遙感器靜態(tài)MTF和衛(wèi)星平臺(tái)MTF計(jì)算出大氣MTF。隨后，依據(jù)有限長(zhǎng)數(shù)字濾波器原理利用大氣MTF構(gòu)建消除大氣鄰近效應(yīng)的二維濾波卷積核。最后，針對(duì)絕對(duì)輻射校正后的光學(xué)遙感影像，利用MODTRAN大氣輻射傳輸模型進(jìn)行大氣校正，再利用構(gòu)建的二維濾波卷積核進(jìn)行卷積，最終獲得消除大氣鄰近效應(yīng)的遙感影像。
【專利說明】一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于航天遙感【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種遙感影像的大氣散射校正方法，可用于光學(xué)遙感圖像的大氣校正和定量遙感反演。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著高分辨率光學(xué)遙感衛(wèi)星的發(fā)展和國(guó)外高分辨率遙感影像的競(jìng)爭(zhēng)，用戶對(duì)高分辨率光學(xué)遙感影像的質(zhì)量要求也越來越高。目前，高分辨率影像常常出現(xiàn)在軌MTF較低和圖像模糊的現(xiàn)象，這其中大氣的影響不容忽視。
[0003]目前，消除大氣影響的圖像復(fù)原方法很多，但多基于對(duì)圖像的濾波處理，與遙感定量應(yīng)用缺少有效、深入的結(jié)合，一方面導(dǎo)致圖像復(fù)原比較盲目，另一方面這些圖像復(fù)原技術(shù)將會(huì)影響影像的定量應(yīng)用，以致無法處理多光譜影像。為了更好地消除大氣影響，確保衛(wèi)星在軌成像質(zhì)量和影像的定量應(yīng)用，基于大氣散射機(jī)理的鄰近效應(yīng)校正研究已凸顯其重要性，特別是實(shí)時(shí)對(duì) 大氣鄰近效應(yīng)的在軌測(cè)量，將更有利于實(shí)時(shí)遙感影像的大氣校正。
[0004]針對(duì)光學(xué)遙感影像鄰近效應(yīng)校正的研究，國(guó)內(nèi)外研究人員已經(jīng)開展了大量工作。目前，遙感影像鄰近效應(yīng)校正主要通過大氣點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。2011年49卷7期《IEEETransactions On Geoscience And Remote Sensing》上，Semenov 等通過從影像估算歸一化大氣點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)，從而構(gòu)建了一個(gè)空間濾波器進(jìn)行鄰近效應(yīng)校正，以達(dá)到影像復(fù)原和提高圖像質(zhì)量的效果。這種直接從影像上估算歸一化大氣點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)的方法，沒有借助遙感器的相關(guān)先驗(yàn)知識(shí)，屬于一種盲提取，同時(shí)估算過程也較復(fù)雜；同時(shí)文章中也指出它的校正處理是一種盲復(fù)原，并沒有從大氣輻射傳輸對(duì)地表反射能量的定量影響進(jìn)行分析。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，可以解決現(xiàn)有遙感影像大氣影響消除方法中存在的盲復(fù)原、未考慮定量應(yīng)用和大氣點(diǎn)擴(kuò)展函數(shù)估算不準(zhǔn)確的問題。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，步驟如下:
[0007](I)獲取遙感影像的在軌MTF，記為MTFm_OTbit ；
[0008](2)獲取遙感器的靜態(tài)MTF，記為MTFsenstjr ；
[0009](3)獲取衛(wèi)星平臺(tái)的MTF，記為MTFsat ；
[0010](4)根據(jù)步驟(1)、(2)、(3)的結(jié)果，根據(jù)公式計(jì)算得到大氣的MTF，記為MTFatm,MTFon_orbit = MTFatmXMTFsensorXMTFsat ；
[0011](5)利用獲取的MTFatm，計(jì)算得到一維卷積系數(shù)h(k)，|H(ejw) | = A(w，k)*h(k)，其
中h(k)是中心對(duì)稱的，h(k)的長(zhǎng)度為M;
【權(quán)利要求】
1.一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，其特征在于步驟如下: (1)獲取遙感影像的在軌MTF，記為MTFm_OTbit； (2)獲取遙感器的靜態(tài)MTF，記為MTFsensm； (3)獲取衛(wèi)星平臺(tái)的MTF，記為MTFsat； (4)根據(jù)步驟(1)、(2)、(3)的結(jié)果，根據(jù)公式計(jì)算得到大氣的MTF，記為MTFatm,MTFon_orbit = MTFatmXMTFsensorXMTFsat ； (5)利用獲取的MTFatm，計(jì)算得到一維卷積系數(shù)h(k)，|H(eJW)= A(w，k)*h(k)，其中

h(k)是中心對(duì)稱的，h(k)的長(zhǎng)度為
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，其特征在于:所述步驟(1)中獲取遙感影像的在軌MTF的方法為刃邊法或者脈沖法。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，其特征在于:所述步驟(2)中獲取遙感器的靜態(tài)MTF的方法為矩形靶標(biāo)法或者低頻靶標(biāo)法。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于分離大氣MTF的遙感影像大氣鄰近效應(yīng)校正方法，其特征在于:所述步驟(3)中獲取衛(wèi)星平臺(tái)的MTF的方法為:
MTFsat = MTFlinearXMTFrandom 其中MTFsat為衛(wèi)星平臺(tái)的MTF，MTFlinear為衛(wèi)星線性運(yùn)動(dòng)引起的MTF，MTFrandom為隨機(jī)顫振引起的MTF。
【文檔編號(hào)】G01S7/497GK103954957SQ201410219072
【公開日】2014年7月30日 申請(qǐng)日期:2014年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月22日
【發(fā)明者】鮑云飛, 何紅艷, 周楠, 齊文雯, 高慧婷, 劉薇, 王殿中, 劉爽, 岳春宇, 江澄 申請(qǐng)人:北京空間機(jī)電研究所