[发明专利]一种成像光谱仪自动定标的方法及装置

说明书

本发明实施例公开了一种成像光谱仪自动定标的方法，通过获取各定标波长在成像光谱仪的成像图中对应的光斑标准位置；然后在当前需要定标的成像光谱仪的成像图中匹配与各所述定标波长对应的光斑位置；计算当前光斑位置与光斑标准位置的偏移量，根据偏移量来确定搜索因子；根据搜索因子以及与定标最佳光学设计参数利用预设算法计算得到当前最佳光学设计参数，再根据计算得到的当前最佳光学设计参数对成像光谱仪进行定标。本申请的技术方案在获取光学设计最佳光学设计参数时通过缩小搜索范围，大大缩减了计算时间，从而提高了定标的效率。此外，本发明实施例还提供了相应的实现装置，进一步使得所述方法更具有实用性，所述装置具有相应的优点。

技术领域

本发明涉及成像光谱仪应用技术领域，特别是涉及一种成像光谱仪自动定标的方法及装置。

背景技术

传统的成像系统只能获得目标景物的空间图像信息，传统的光谱仪是通过得到随着波长变化的辐射强度曲线的光谱信息确定物质特性，从而得到目标光谱信息。成像光谱技术将光学成像技术与光谱探测技术相结合形成了新型遥感技术，解决了传统光学成像仪有像无谱和传统光谱仪有谱无像的问题。

成像光谱仪(高光谱分辨率遥感)其光学系统由前置望远系统与光谱成像系统组成，通过入射狭缝将二者有机组合在一起。光学成像系统在获得被测目标的空间信息时，通过光谱系统把被测物体的辐射分解成不同波长的辐射，每一个像元可在一个光谱范围内获得几十甚至几百个连续的窄波段信息，能够将这些信息转化为一条平滑而且连续的光谱曲线，从而通过对光谱曲线的分析进行物质的识别与分类。

成像光谱仪的定标是确定其探测单元输出数字量与接收到的电磁波信号间定量关系的过程。定标为不同的遥感仪在不同时间、不同地点测得的成型光谱数据提供统一参照，是对成像光谱数据进行定量化分析的前提。光谱仪在研制完成出厂之后，由于仪器内部元件受温度变化等原因会产生形变以及在受到冲击后内部元件相对位置发生变化，造成探测器中各个像素点与波长一一对应关系发生变化，因此需要使用过程中进行重新定标，也就是重新确定图像中各个像素点与波长的对应关系。

现有技术对成像光谱仪进行定标时，通过调整光学理论设计中的光学设计参数(例如光栅入射角i、棱镜入射角j以及系统焦距k)，每个参数改变后，按照该参数设计光学系统获得的波长位置相应也发生改变。寻找理论公式计算波长λ与实际光斑成像中波长λ位置的偏差最小值i＝besti，j＝bestj，k＝bestk，按照参数besti，bestj，bestk设计的光学系统生成谱图矩阵，实现对成像光谱仪的定标。

设备内部元件之间发生的位置偏移程度越大，最佳光学设计参数与出厂定标时的相应的定标参数间偏差就越大，即在原始定标参数或上一次定标参数处就需越大的调整范围以确定当前最佳光学设计参数，从而导致在获取当前定标对应的最佳光学设计参数的过程中，因搜索范围太大，增加了算法处理的复杂度，大大增加了算法耗费的时间，降低了定标效率。

发明内容

本发明实施例的目的是提供一种成像光谱仪自动定标的方法及装置，使得在获取光学设计最佳参数时缩小搜索范围，大大缩减了计算最佳参数的时间，提高了定标的效率。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：

本发明实施例一方面提供了一种成像光谱仪自动定标的方法，包括：

获取各定标波长在成像光谱仪的成像图中对应的光斑标准位置，根据当前成像光谱仪的成像图中各所述定标波长对应的光斑位置与所述光斑标准位置计算二者整体的偏移量；

根据所述偏移量以及调整常数确定搜索因子；

根据所述搜索因子以及与定标最佳光学设计参数利用预设算法计算得到当前最佳光学设计参数，根据所述当前最佳光学设计参数对所述成像光谱仪进行定标。

优选的，所述根据当前成像光谱仪的成像图中各所述定标波长对应的光斑位置与所述光斑标准位置计算二者整体的偏移量包括：