[发明专利]一种静轨面阵遥感相机分时动态成像模拟方法

权利要求书

1.一种静轨面阵遥感相机分时动态成像模拟方法，其特征在于包括步骤如下：

步骤一：输入指定成像区域对应的高时频入瞳辐亮度图像；

步骤二：设置面阵遥感相机的成像指令；

步骤三：设置面阵遥感相机系统参数；

步骤四：根据步骤二确定的成像指令，利用步骤一输入的入瞳辐亮度、步骤三输入的相机系统参数进行模拟计算，得到DN值，并生成DN值图像；

步骤五：根据步骤四得到的DN值图像判断成像指令是否全部执行完成，是则输出仿真数据，否则重复步骤四；

其中：所述步骤二中，设置面阵遥感相机的成像指令如下：

任意选择成像模式中的1种或多种进行组合，形成成像指令，其中所述成像模式如下：

a)可见光至红外0.4～14μm光谱范围中的任意1个波段进行1次仿真成像，定义该模式为单谱段单次成像；

b)可见光至红外0.4～14μm光谱范围中的任意M个波段进行1次仿真成像，定义该模式为多谱段单次成像；M≥2；

c)可见光至红外0.4～14μm光谱范围中的任意1个波段进行T₁、T₂、…T_N时刻的连续仿真成像，定义该模式为单谱段连续成像；N≥2

d)可见光至红外0.4～14μm光谱范围中的任意M个波段进行T₁、T₂、…T_N时刻的连续仿真成像，定义该模式为多谱段连续成像；

其中：所述步骤四中，生成DN值图像的方法如下：

a)单谱段单次成像模式时，假设对T₁时刻的λ₁波段入瞳辐亮度L(T₁,λ₁)进行成像模拟，从而得到DN值，DN值计算公式如下：

其中，C是转换因子，G、B分别是运算放大器的增益和偏置，N_full位探测器满阱电子数，bit为量化位数，N(T₁,λ₁)是探测器在T₁时刻λ₁波段产生的光生电子数，

其中，A为探测器探元面积；t(T₁,λ₁)为T₁时刻λ₁波段时相机的积分时间；ε为光学孔径面积遮拦比；η(λ₁)为量子效率；F为相机的F数；h为普朗克常数；c为光速；τ(λ₁)为光学系统透过率；R(λ₁)光谱响应函数；

DN值图像为数据立方体，XY维空间为T₁时刻λ₁波段的图像信息，Z维对应成像时刻T₁和波段λ₁组合(T₁,λ₁)，其中Z维的维度为1；

b)多谱段单次成像模式时，假设对T₁时刻的λ₁、λ₂、…λ_M波段入瞳辐亮度L(T₁,λ₁,λ₂...λ_M)进行成像模拟，从而生成DN值，DN值计算公式如下：

其中，N(T₁,λ₁,λ₂...λ_M)是探测器在T₁时刻λ₁、λ₂、…λ_M波段产生的光生电子数；

DN值图像为数据立方体，XY维空间为T₁时刻λ₁、λ₂、…λ_M波段的图像信息，Z维对应成像时刻T₁和波段λ₁、λ₂、…λ_M组合(T₁,λ₁)、(T₁,λ₂)…(T₁,λ_M)，其中Z维的维度为M；

c)单谱段连续成像模式时，假设对T₁、T₂、…T_N时刻的λ₁波段入瞳辐亮度L(T₁,T₂...T_N,λ₁)进行连续成像模拟，从而生成DN值，DN值计算公式如下：

其中，N(T₁,T₂...T_N,λ₁)是探测器在T₁、T₂、…T_N时刻λ₁波段产生的光生电子数；

DN值图像为数据立方体，XY维空间为T₁、T₂、…T_N时刻λ₁波段的图像信息，Z维对应成像时刻T₁、T₂、…T_N和波段λ₁组合(T₁,λ₁)、(T₂,λ₁)…(T_N,λ₁)，其中Z维的维度为N；

d)多谱段连续成像模式时，假设对T₁、T₂、…T_N时刻的λ₁、λ₂、…λ_M波段入瞳辐亮度L(T₁,T₂...T_N,λ₁,λ₂...λ_M)进行成像模拟，从而生成DN值，DN值计算公式如下：

其中，N(T₁,T₂...T_N,λ₁,λ₂...λ_M)是探测器在T₁、T₂、…T_N时刻λ₁、λ₂、…λ_M波段产生的光生电子数；

DN值图像为数据立方体，XY维空间为T₁、T₂、…T_N时刻下λ₁、λ₂、…λ_M波段的图像信息，Z维对应成像时刻T₁、T₂、…T_N和波段λ₁、λ₂、…λ_M组合(T₁,λ₁)、(T₁,λ₂)…(T₁,λ_M)、(T₂,λ₁)、(T₂,λ₂)…(T₂,λ_M)、(T_N,λ₁)、(T_N,λ₂)…(T_N,λ_M)，其中Z维的维度为N*M。