[发明专利]一种AOTF成像光谱仪光谱定标的温度修正方法

说明书

技术领域

本发明涉及试验与测试技术领域，尤其涉及一种AOTF成像光谱仪光谱定标的温度修正方法。

背景技术

以下对本发明的相关技术背景进行说明，但这些说明并不一定构成本发明的现有技术。

定量化遥感是实现遥感器收集到的光辐射数据定量的反演，并建立相应的测算与识别数值模型的过程。而成像光谱仪的发展则为定量遥感理论的建立奠定了技术基础，特别是高光谱遥感综合利用了空间分辨率和光谱分辨率，不仅可以得到各狭窄谱段的目标图像，还可以得到图像上每个像元的光谱曲线，通过获取目标的影像信息和光谱信息，形成信息的数据立方体。AOTF成像光谱仪是以声光可调谐滤光器(AOTF)作为分光元件的成像光谱仪，然而在实验中发现AOTF的光谱特性会受到外界温度影响，从而引起光谱测量的误差。

发明内容

基于现有技术中存在的问题，本发明提出一种AOTF成像光谱仪光谱定标的温度修正方法，能够获得AOTF光谱特性受环境温度影响的变化规律，有效的对传统光谱定标结果进行温度修正。

本发明AOTF成像光谱仪光谱定标的温度修正方法，其特征在于包括：

S1、根据声光可调谐滤光器AOTF的工作波段范围选择线性光源，其中，所述线性光源的波长位于AOTF的工作波段范围内；

S2、针对每个定标温度，获取光谱定标过程中与所述定标温度对应的超声波驱动频率；

S3、基于线性光源的波长、所述每个定标温度以及与每个定标温度对应的超声波驱动频率，拟合调谐曲线中的调谐参数，得到温度修正的调谐曲线；

其中，所述调谐曲线为：

式中，λ为线性光源的波长，及经AOTF晶体衍射的单色光波长；f为超声波驱动频率；a₁、a₂、b、γ₁…γ_m为调谐曲线中的调谐参数；m为调谐曲线的误差项数。

优选地，获取光谱定标过程中与所述定标温度对应的超声波驱动频率包括：

在光谱定标过程中，以n MHz为间隔改变扫描频率进行扫描，得到与每个扫描频率对应的扫描图像；

根据与每个扫描频率对应的扫描图像灰度值DL，确定扫描频率与DL之间的线性关系，以及DL在扫描频率范围内的最大值DL_max；

以DL_max对应的扫描频率作为光谱定标过程中与所述定标温度对应的超声波驱动频率。

优选地，按照如下方法确定与每个扫描频率对应的扫描图像灰度值DL：

针对每个扫描频率，以该扫描频率下获得的扫描图像的灰度值DL作为与该扫描频率对应的扫描图像灰度值DL；或者，

针对每个扫描频率，以αn MHz为间隔改变扫描频率进行精细扫描，得到若干张精细扫描图像；以每个扫描频率对应的若干张精细扫描图像的灰度平均值作为与该扫描频率对应的DL；其中，0＜α＜0.1。

优选地，扫描频率与DL之间的线性关系为：

式中，DL_i(f_i)为与扫描频率f_i对应的扫描图像灰度值；f_i为第i次扫描的扫描频率；A_i、B_i、C_i和D_i为拟合参数，f_i、B_i和C_i的单位相同。

优选地，任意两个定标温度之间的温度差不大于100℃。

优选地，调谐曲线的误差项数为1。

本发明通过将AOTF温度引入定标结果光谱调谐曲线可减小因环境温度变化引入的光谱定标误差，有效减小外场测量误差，提高成像光谱仪光谱测量精度。

附图说明

通过以下参照附图而提供的具体实施方式部分，本发明的特征和优点将变得更加容易理解，在附图中：

图1是AOTF晶体的分光原理示意图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的示例性实施方式进行详细描述。对示例性实施方式的描述仅仅是出于示范目的，而绝不是对本发明及其应用或用法的限制。