[发明专利]一种热红外高光谱成像仪盲元检测装置和方法

说明书

技术领域

本发明属于遥感探测与成像光谱仪定标领域，特别涉及一种热红外高光谱 成像仪盲元检测的装置和方法。

背景技术

由于红外探测元器件铸造工艺或环境变化原因，热红外高光谱图像会普遍 存在盲元，盲元的存在对线阵推扫的热红外高光谱成像仪图像质量造成严重影 响，对辐射定标精度也会造成影响。因此在图像辐射校正前盲元检测是必要环 节，盲元的检测好坏直接影响图像后续的数据处理和图像质量评价。

目前盲元检测的方法包括基于实验室定标法和基于场景的方法，这些检测 方法多针对单波段的面阵红外图像进行检测处理，多为基于图像空间维度的检 测，热红外高光谱成像仪是目前高光谱成像研究的前沿载荷，在同一个红外焦 平面实现几百个波段成像，盲元的存在对这成像方式图像质量造成严重影响， 基于整图的检测和数据处理并不一定适用。因此，还需要研究针对热红外光谱 成像仪盲元检测的特定装置和算法。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种适用于热红外高光谱成像仪盲元检测 的装置和方法，该方法从光谱维角度进行检测，解决了目前热红外高光谱成像 仪盲元检测的难题。

一种适用于热红外高光谱成像仪盲元检测的装置由黑体控制器、辐射黑 体、热红外光谱成像仪和计算机模块组成，其中计算机模块包含数据采集单元 和盲元检测单元，数据采集单元控制热红外高光谱成像进行数据采集，实现数 据记录，并由不同温度数据生成温升黑体热红外高光谱数据；盲元检测单元对 温升黑体热红外高光谱数据基于光谱维检测，生成检测结果。

基于本装置的适用于热红外高光谱成像仪盲元检测的方法，包括以下步 骤：

1：将热红外高光谱成像仪对准黑体并充满视场，通过黑体控制器将黑体 温度设置为N个(N≥30)不同的温度，待温度稳定后数据采集单元控制成像 仪采集N组数据；

1.1连接好盲元检测装置，将热红外高光谱成像仪对准黑体并充满视场， 热红外高光谱成像仪探测单元大小为X×Y，空间维像元数目为X个，光谱维为 Y个即成像后图像波段数为Y个；

1.2通过黑体控制器设置黑体初始温度为T₁，待温度稳定后数据采集单元 控制热红外高光谱成像仪采集存储一组数据，数据采集行数大于300行；

1.3通过黑体控制器设置调节温度，调节温度的大小为ΔT,ΔT≤5℃，待温 度稳定后数据采集单元控制热红外高光谱成像仪采集存储新的一组数据，如此 重复N次(N≥30)，成像光谱仪获取N不同的温度下的黑体辐射数据。

2：利用数据采集单元将采集获取的N组数据按照温升进行波段叠加，生 成温升黑体高光谱数据；

2.1利用数据采集单元将采集获取的每组数据进行平均处理，平均后的图 像大小为X×Y，每个像元的值D为：

Di=Σj=1mdiX×Y]]>

式中，D_i为平均后第i个像元的值，m为图像采集的行数，d_i为第j行第i 个像元值。

通过平均处理获取了N个大小为X×Y的不同温度图像：T₁

B(T)_X×Y,T＝T₁,……，T_N(T₁<T₂<<T_N)

2.2利用数据采集单元将采集获取的N组数据按照温升进行波段叠加，生 成温升黑体高光谱数据，图3左图为温升黑体高光谱数据示意图，数据的空间 维大小为X，光谱维大小为Y，温度维为N，提取左图黑点一个像元的温升光 谱，如右图，横轴代表温度，纵轴代表像元的DN值；