[发明专利]一种坏像元的校正方法

摘要

本发明公开了一种时空联合调制型干涉成像光谱仪数据坏像元的校正方法，包括步骤一：获得时空联合调制型干涉成像光谱仪中所有坏像元的位置。步骤二：通过时空联合调制型干涉成像光谱仪获取包含感兴趣目标地物点的图像。步骤三：通过数据处理，生成一个数据立方体。步骤四：确定坏点位置。步骤五：获取感兴趣目标地物所在区域的数据立方体数据，并对坏像元位置进行插值校正。步骤六：复原得到感兴趣目标地物点的光谱。本发明将时空联合调制型干涉成像光谱仪的数据整合成三维的数据立方体，充分利用两个空间维和一个光谱维数据，提高坏像元的插值精度，减弱提取的感兴趣目标点的干涉数据失真。

主权项

一种基于时空联合调制干涉成像光谱仪数据坏像元的校正方法，包括以下几个步骤：步骤一：获得时空联合调制型干涉成像光谱仪中坏像元的位置；步骤二：通过时空联合调制型干涉成像光谱仪，获取包含感兴趣目标地物点的图像，即推扫图像序列；采集图像的数量根据香农采样定理确定，采集图像的数量为N，对于感兴趣目标地物点，每一幅图像对应一个光程差，N幅图像对应N个不同的光程差；步骤三：通过数据处理，生成一个数据立方体；数据立方体的三个维度分别为两个空间维和一个光谱维，两个空间维的数据构成一幅幅的推扫图像，光谱维的任一组数据都表示某一个地物点的对应不同光程差的完整的干涉数据；假设单帧推扫图像大小为N1*N2，目标地物点在第一帧上的位置为（x，y），则目标地物点在第K帧上的位置为（x+K，y）；当满足香农采样定理时，数据立方体的大小为(N1+N)*N2*N；步骤四：判断目标地物点的完整的干涉强度数据是否存在坏点，如果存在，确定坏点位置；目标地物点在不同帧图像中，出现在不同坐标位置，理想情况下，位置连接为一条沿着推扫方向的直线段；结合坏像元的位置数据，判断目标地物点的完整的干涉强度数据是否经过坏像元点，并确定其在完整的干涉强度数据中的位置；步骤五：获取感兴趣目标地物所在区域的数据立方体数据，并对坏像元位置进行插值校正；假设感兴趣目标地物点的完整干涉强度曲线上有N个坏像元位置，取三个坏像元A、B和C，A、B、C三个坏点位置到零光程差位置的距离分别为x₁、x₂和x₃，设定阈值T₁和T₂，且0<x₁<T₁<x₂<T₂<x₃，阈值的确定为：由于数据立方体中光谱维的每一列数据都一一对应于地面上一个地物点的干涉强度曲线，已知目标地物点位置，从数据立方体中提取目标地物的干涉强度曲线，设定T₁为次级大所在波峰后的第二个零点位置到零光程差位置之间的距离，T₂为11级大波峰后的第二个零点位置到零光程差位置之间的距离；插值校正的方法具体为：当坏像元为A点时，在空间维对坏像元的强度值进行校正，在交轨方向和沿轨方向对数据进行三次立方卷积插值，分别获得坏像元位置在不同方向的强度估计值；设交轨方向权值为p₁，沿轨方向权值为p₂，p₁>p₂，p₁+p₂=1；当坏像元为C点时，此时坏像元位置远离零光程差，则在光谱维对坏像元的强度值进行校正，提取目标地物点完整的干涉强度数据，对坏像元位置进行三次立方卷积插值，获得坏像元位置的强度估计值；当坏像元为B点时，则使用光谱维和空间维加权平均方法进行插值，且对于不同的x₂位置，光谱维的权重因子q₁和空间维的权重因子q₂的取值不同，q₁+q₂=1，且满足距离为T₁时，q₁=0,在距离为T₂时，q₂=0；步骤六：将感兴趣目标地物点的插值后的完整干涉强度数据，进行傅里叶变换复原得到该感兴趣目标地物点的光谱。