[发明专利]一种机载高光谱遥感数据光度校正方法

摘要

本发明提供一种机载高光谱数据的光度校正方法，针对地表二向性引起的多航带影像之间产生的波浪状辐亮度值异常进行校正，实现机载高光谱影像数据的无缝拼接，具体包括以下七个步骤步骤一原始数据读入；步骤二影像角度参数计算；步骤三辐亮度与传感器观测角拟合；步骤四校正系数计算；步骤五光度校正；步骤六多航带数据无缝拼接。所述光度校正方法是基于航空高光谱数据辐亮度值与传感器天顶角间的函数关系，对原始数据进行逐行光度校正，具有运算量小，精度高等优点，可实现对于航空高光谱数据的无缝拼接。

主权项

一种机载高光谱遥感数据光度校正方法，包括以下七个步骤：步骤一：原始数据读入原始数据包括三种，第一种是影像数据，即原始获取的未经几何校正的辐亮度数据；第二种是信息类数据，包括飞行高度和传感器GPS航迹；第三种是影像坐标数据；以上三种数据均由传感器获取数据时一并获取，为已知数据，均用于后续计算；步骤二：影像角度参数计算某一单航带高光谱数据具有m行，n列，αi为SS方向上任意行数据的平均传感器观测角，i＝1……m；通过传感器航迹的GPS文件和影像坐标数据，根据三角函数定律计算出第i行数据上任意像元与传感器间的距离li，传感器的飞行高度h已知，根据公式(1)计算出任意行的传感器观测角αi；αi=arctan(li/h)n---(1)]]>步骤三：辐亮度与传感器观测角拟合设定△Fαi为单航带内平行SS方向上任意行数据的平均辐亮度值，则单航带内m行数据的平均辐亮度数据与对应传感器观测角之间存在以下关系：△Fαi＝Aαi2+Bαi+C  (2)公式(2)中i＝1……m，△Fαi已知，通过反演求出任意观测角度下的A,B,C方程系数；步骤四：校正系数计算设△Fi(α＝0)为星下点处任意行数据的拟合平均辐亮度值，通过公式(2)计算出当传感器观测角为0时，对应任意行数据的平均辐亮度值，通过步骤三中求得的m行数据对应的方程系数A,B,C，求出m行数据的△Fi(α＝0)值；由于传感器在获取数据时是实时运动的过程，传感器观测角的不断变化造成获取数据辐亮度值的不同；通过将获取数据的传感器观测统一校正到星下点处αi＝0，来实现航空高光谱数据的光度校正；Ki＝△Fαi/△Fi(α＝0)  (3)K为校正系数，Ki则表示在任意给定的传感器观测角的行数据的光度校正系数；步骤五：光度校正第i行数据中，任意像元点处的辐亮度值为Fi(x,y)，该点的光度校正后的辐亮度值为Fci(x,y)，则满足关系式：Fci(x,y)＝Fi(x,y)/Ki  (4)其中Fi(x,y)已知，带入步骤四中求出的Ki，对单航带机载高光谱数据进行逐点光度校正；步骤六：多航带数据无缝拼接重复步骤二到步骤五，求出各个航带光度校正后的辐亮度数据，进行几何校正、镶嵌拼接后，获得多航带影像的无缝拼接数据。