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TDI CCD相机的成像参数在轨优化方法
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申请号:201310209831.5 申请日:2013-05-30
摘要:本发明公开了一种TDI CCD相机的成像参数在轨优化方法,适应不同成像条件。首先,利用已有卫星图像,针对四季变化,建立全球地物反射率数据库;其次,结合相机系统的归一化响应度将太阳光谱辐亮度和积分球光谱辐亮度等效,根据辐射定标试验结果得到相机的系统输出和入瞳辐亮度的关系;最后,结合全球地物反射率数据库和太阳高度角变化,通过以上计算结果得到相机的参数设置建议。本发明在参数设置时能针对不同的地物目标、成像条件等数据实时计算出TDI积分级数和增益,提供给用户。本发明保证了在轨参数设置的准确性、实时性和可靠性,提高光学遥感器在轨成像性能和图像质量。
申请人: 北京空间机电研究所
地址: 100076 北京市丰台区南大红门路1号9201信箱5分箱
发明(设计)人: 何红艳 李方琦 齐文雯 鲍云飞 周虎
主分类号: G01C11/02(2006.01)I
分类号: G01C11/02(2006.01)I H04N5/232(2006.01)I
  • 法律状态
2015-02-11  授权
2013-10-30  实质审查的生效IPC(主分类):G01C 11/02申请日:20130530
2013-09-25  公开
注:本法律状态信息仅供参考,即时准确的法律状态信息须到国家知识产权局办理专利登记簿副本。
  • 其他信息
主权项  TDI CCD相机的成像参数在轨优化方法,其特征在于步骤如下:1)根据当前成像区域的纬度当前成像时刻的太阳赤纬角δ和太阳时角t,计算获得太阳高度角h;2)根据春分、夏至、秋分、冬至四个典型节气已有的卫星图像资料,反演得到地物真实的反射率,并建立全球范围内不同典型地区、四个典型节气的地面目标反射率ρ数据库;3)根据步骤1)得到的太阳高度角h以及步骤2)得到的地面目标反射率ρ,计算获得太阳光下不同太阳高度角h、不同地面目标反射率ρ对应的到达相机入瞳处的光谱辐亮度L1(λ),再根据相机系统的归一化光谱响应,计算得到太阳辐射经过相机系统滤波后的辐亮度L1,并建立各个谱段、不同太阳高度角h、不同地面目标反射率ρ对应的辐亮度L1的表格L1;4)由积分球辐射定标系统提供辐亮度已知且多档不同辐亮度输出级次的均匀光源,使用光谱辐射计测量获得积分球的光谱辐亮度L2(λ),并根据相机系统的归一化光谱响应,计算得到积分球光谱辐射经过相机系统滤波后的辐亮度L2,并建立各个谱段、积分球不同辐亮度输出级次对应的辐亮度L2的表格L2;5)使用相机的地检设备和图像采集设备,采集相机系统在不同积分球辐亮度输出级次下的定标图像;在每个积分球辐亮度输出级次下,改变相机系统的TDI级数和增益,得到相机系统在各个谱段、不同TDI级数和增益组合下系统的输出值,所述的输出值用图像中所有像元的灰度均值DN表示,设相机量化等级为nbit,DN∈[0,2n‑1];获得并建立各个谱段、不同积分球辐亮度输出级次所对应的辐亮度L2下、不同TDI级数和增益组合下的DN值表格DN;6)建立关系DN=kL2+b,根据步骤5)得出的表格DN中图像均值DN与 辐亮度L2的数值,计算得出各个谱段、不同TDI级数和增益组合下的k和b;设相机量化等级为nbit,则相机饱和输出时的DN值为2n‑1,将DN=2n‑1代入DN=kL2′+b中计算获得相机各个谱段、不同TDI级数和增益组合下饱和输出时对应的辐亮度L2′的表格L2′;7)根据步骤6)获得的表格L2′,在步骤3)的表格L1中查找并获得与辐亮度L2′相等的辐亮度L1所对应的太阳高度角h和地面目标反射率ρ,建立相机各个谱段、不同TDI级数和增益组合下对应的太阳高度角h和地面目标反射率ρ的表格L2′L1;8)根据步骤2)得到的地面目标反射率ρ数据库,对应ρ∈[0.0,1.0]中的每一个值,查找步骤7)获得的表格L2′L1,获得各个谱段对应h∈[10°,80°]变化范围内的TDI级数和增益组合表格L1L2′;9)结合步骤1)得到的太阳高度角h和步骤2)得到的地面目标反射率ρ数据库,查找步骤8)得出的表格L1L2′,分别对应四个季节,针对不同的成像区域,建立适应该区域对应的地物反射率的TDI级数和增益组合表格,得到全球范围内的能适应四季太阳高度角变化、地物反射率变化的TDI级数和增益组合表格。FDA00003274870600011.jpg
公开号  103322981A
公开日  2013-09-25
专利代理机构  中国航天科技专利中心 11009
代理人  安丽
颁证日  
优先权  
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国际公布  
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