一种高光谱相机绝对辐射定标方法

刘贺雄,周 冰,高宇辰,贺 宣,鲁 军

(陆军工程大学石家庄校区电子与光学工程系,河北 石家庄 050003)

1 引 言

自高光谱技术诞生以来,各国都对其进行了深入的研究。目前,高光谱遥感技术已广泛应用于农业调查、矿物质勘探、环境监测等领域[1-2]。高光谱相机最显著的特点是可以将光谱技术和成像技术结合起来,获得特定目标区域特定波段的光谱图像数据[3]。高光谱相机在采集目标光谱信息之后的输出为DN(digital number)值[4]。DN值为量纲一数据,无法反应真实的目标辐亮度[5]。因此,在实际应用时需对高光谱相机进行辐射定标,确定探测器输出的DN值与辐亮度的关系,便于对被观测目标的光谱信息进行定量分析[6-7]。辐射定标可分为相对辐射定标和绝对辐射定标[8]。相对辐射定标指确定光谱相机各波谱段、各像源测得辐射量的相对值；绝对辐射定标指建立传感器入瞳处表观辐亮度与探测器输出的DN之间的关系[9-10]。

随着技术发展,高光谱技术被引入激光制导、激光测距等领域用于对特定区域特定波段背景辐射的测量。在激光制导、激光测距等领域的背景辐射研究中,所针对波段往往只有几个纳米,并要求得到实际的精确背景辐射量。因此不同于传统的高光谱遥感,对背景辐射测量要求对高光谱相机进行高精度、高分辨率的辐射定标,以得到某一区域特点波段精确的背景辐射绝对量。本文通过测量滤波片透过率得到各波段透过的能量占总透过能量的百分比,从而得到各波段的辐亮度,再建立其与相机探测器输出的各波段DN值的关系,实现绝对辐射定标的目的。……