技術領域

本發明涉及一種寬視場線陣CCD相機的相對輻射校正方法，特別涉及一種環境減災衛星多光譜相機的相對輻射校正。

背景技術

線陣CCD相機的視場角限制了掃描的刈幅寬度，使得遙感數據在實現全天候、全天時的對地觀測時受限，通過增加線陣CCD的長度，增大視場角，可以使傳感器掃描的刈幅寬度增加，但視場邊緣響應率低，受輻射亮度測量技術的限制，很難獲得盡可能全面的地面信息，這使得采用單鏡頭線陣CCD相機的總視場不可能很大，為此通過兩個較小視場且光軸有一定夾角的兩臺線陣CCD相機進行視場拼接，從而實現寬視場的大范圍成像，例如環境減災衛星兩臺線陣CCD拼接后的視場角約為57°(單臺線陣CCD成像的視場角約30°角)，一景影像就可覆蓋700km寬度，使得CCD相機的時間分辨率很高，重放周期只有2天，能夠對災情進行快速評估。

在理想狀態下，線陣CCD相機的每一個像元輸出的灰度值與輸入的輻亮度成正比，但由于CCD探測器的各片、各抽頭、各探元的像元不一致性以及系統電路的差異等各種不穩定因素的存在導致其對應關系不存在，為此通過相對輻射校正對線陣CCD各像元間的不一致性進行糾正，目前在軌衛星圖像的相對輻射校正常采用均勻景統計法，這種方法對單鏡頭線陣CCD相機缺少發射前整星對接的定標數據和發射后未能獲得星上的內定標數據的相對輻射校正取得很好效果；但是采用該種方法對存在一定傾斜夾角的寬視場線陣CCD相機進行相對輻射校正效果卻不是很理想，因為該方法沒有考慮線陣CCD傾斜一定角度會引入光瞳畸變、瞳型畸變和遠心性造成的像平面光照度非線性邊緣減光現象，而這是寬視場線陣CCD相機響應不均勻性的一個主要誤差來源。

發明內容

本發明的技術解決問題是：克服現有技術的不足，提供一種寬視場線陣CCD相機的相對輻射校正方法，該方法能夠解決寬視場線陣CCD成像的問題。

本發明的技術解決方案是：一種寬視場線陣CCD相機的相對輻射校正方法，步驟如下：

(1)選取均勻景影像：要求能覆蓋所有的探測像元，均勻景的瞬時相對變化小于衛星載荷的相對輻射校正精度要求；

(2)劃分分視場：把寬視場線陣CCD相機的視場角，以預定的角度間隔將線陣CCD相機的探測像元分為不同視場；

(3)計算不同分視場的幅寬以及所包含的探測像元數；

(4)分視場均勻景校正：依據上述得到的分視場內探測像元數，計算出每個分視場內探測像元DN的平均值，計算出每個分視場內探測像元的增益值；

(5)分視場區域均勻景校正：在上述角度間隔劃分視場的基礎上，按角度間隔的倍數將分視場重新分為等倍數角度間隔的不同分視場區域，對此不同區域重復步驟(3)、(4)進行不同等倍數角度間隔下分視場區域均勻景計算；

(6)寬視場線陣CCD相機的整體探測像元校正：將上述不同角度間隔下分視場均勻區域計算得到每個分視場內探測像元的不同增益值，進行整體擬合即可得到寬視場線陣CCD相機的相對輻射校正系數。

所述的預定的角度間隔一般小于1°。

本發明與現有技術相比有益效果為：

(1)本發明針對寬視場線陣CCD相機的成像數據特點，提出采用分視場均勻景統計法，實現了寬視場線陣CCD相機的相對輻射校正技術問題。

(2)本發明依據寬視場線陣CCD相機的成像幾何光學和光度學，對寬視場線陣CCD相機的視場角采用循環迭代劃分，進行分視場均勻景校正，有效地解決了寬視場線陣CCD相機由傾斜夾角引起的像平面光照度分布不均勻性。

(3)本發明為寬視場線陣CCD相機提出的方法，兼顧了寬視場線陣CCD相機成像特性與算法可實行性，對同類衛星的應用也具有很強的實用性。

附圖說明

圖1為本發明方法流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖1對本發明做詳細介紹，具體步驟實現過程如下：

(1)均勻景影像選取，從覆蓋角度來說，其要求能覆蓋所有的探測元；從輻射角度考慮，其要求均勻景的瞬時相對變化(δ)小于衛星載荷的相對輻射校正精度要求，瞬時相對變化依據公式①可計算。

δ=σDN/DN‾]]>①