当前位置:问答库>论文摘要

题目:摆扫型多光谱相机图像非均匀性校正和串扰校正研究

关键词:非均匀性校正;条纹现象;垂直噪声;读出电路;光串扰;电串扰;串扰校正

  摘要


    本文针对一种摆扫型多光谱相机遥感图像的辐射特性展开研究。该相机获得的遥感图像存在非均匀性(条纹现象和垂直于扫描方向的背景噪声)以及串扰现象,这些现象会严重降低对地观测信息真实性和客观性,给后期的遥感图像应用带来障碍。本文针对该摆扫型多光谱相机图像存在的非均匀现象和串扰现象展开研究,主要完成了以下工作:

    在非均匀性校正方面,分析了非均匀性产生的机理,阐述了非均匀性的评价方法,对非均匀性(条纹现象和垂直于扫描方向的背景噪声)进行了校正。对条纹现象的校正采用了三种方法:(1)基于绝对辐射定标系数的方法,(2)基于内定标数据的方法以及(3)基于本景图像统计的方法。第一种方法以实验室获得的绝对辐射定标系数为基础进行校正,该方法具有较好的校正效果,利用该方法校正实验室靶标图像其非均匀性可以从3.2%提高到0.9%,卫星入轨后仪器参数都会随着时间推移有所变化,后续无法实时精确获得绝对辐射定标系数,故该方法只用作对比;第二种方法基于内定标数据,利用该方法校正实验室靶标图像其非均匀性可以从3.2%提高到1.2%,该方法的校正效果虽没有第一种好,但也满足非均匀性优于2%的要求,由于其校正参数可以在卫星入轨后实时获得,故基于项目的需要主要采用该方法;第三种方法基于本景图像统计,在仪器内定标系统失效的情况下可以采用该种方法。对于垂直于扫描方向的背景噪声,采用阈值法进行检测,利用拉伸和替换结合的方法进行校正,力求在图像视觉效果较好的情况下保留像元本身携带的辐射信息。

    在串扰现象校正方面,对串扰现象产生的机理进行了分析,对串扰现象的规律进行总结并建立数学模型,并基于该数学模型进行了校正。该多光谱相机在1.55-2.35µm的波长区域有两个波段,由于探测器在同一基底上,以及读出电路等影响,两谱段间存在串扰现象;图像中的串扰现象是光串扰、电串扰以及读出电路综合导致的;研究发现,B10波段的串扰(负/正冲激)与B11波段的阶跃(上升/下降沿)相关。基于所创建的数学模型能够很好的消除两波段间的串扰现象。

    通过对条纹现象、垂直于扫描方向的背景噪声以及串扰现象的校正,能够很好地恢复对地观测信息的真实性和客观性,方便遥感图像的后期应用。