一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法
【专利摘要】本发明涉及一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法，实现为在地面铺设LED靶标组和电源，LED靶标组提供特征光谱，LED靶标组中由n个不同波长的窄带LED组成，利用色散型光谱成像仪中探测器对每一波长的窄带LED的响应数据，得到一个高斯曲线，将高斯曲线的中心作为这一波长的窄带LED在探测器上响应的位置来计算步骤3中的谱线位移量；根据得到的不同波长的窄带LED在探测器上的位置，与实验室定标所得的位置对比，两者相减得到每一波长在探测器上的谱线位移量，确定每一光谱通道的中心波长位置。本发明具有快速、有效、低成本的优点，且不受卫星过顶区域为夜晚时条件的影响。
【专利说明】一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法，属于遥感成像技术领 域。
【背景技术】
[0002] 光谱成像技术可以获取同时目标光谱和图像信息，经过定标后，可以使光谱信息 定量化，从而可以通过其所获得的信息识别目标。按照定标内的不同，定标可以分为光谱定 标、相对辐射定标和绝对辐射定标，其中绝对辐射定标是定量化应用的关键；按照实施阶段 的不同，定标可以分为实验室定标、野外定标和在轨定标。
[0003] 在轨定标包括内定标和大气吸收线定标。内定标需要携带大量的定标仪器，增加 了卫星重量，对所有通道进行扫描需要的周期较长，在太空环境下不能保证定标仪器本身 不发生变化，并且需要通过其它部件的转动，使光源进入相机的视场，如此会有转动装置卡 滞，造成相机不能对地球成像的危险，而且系统硬件和软件也会非常复杂；当采用大气吸收 线进行发射后光谱定标时，卫星经过定标场区域（如沙漠、海洋等）进行标定，只能对个别 几个通道进行标定，并且需要在日照区才能进行，当卫星经过的区域处于夜晚时需要一种 便携、轻便的在轨光谱定标的仪器和方法。
【发明内容】
[0004] 本发明所要解决的技术问题：解决在轨快速光谱定标的问题，弥补在卫星经过的 区域为夜晚时进行光谱定标的不足，提供一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法， 具有快速、有效、低成本的优点，且不受卫星过顶区域为夜晚时条件的影响。
[0005] 本发明技术解决方案：一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法，其特征在 于实现步骤如下：
[0006] (1)在地面铺设LED靶标组和电源，LED靶标组提供特征光谱，LED靶标组中由n 个不同波长的窄带LED组成，l〈n〈m，m为色散型光谱成像仪中的光谱通道数，每个波长的窄 带LED都与色散型光谱成像仪中的某一光谱通道对应。LED靶标组铺设分布形式的设计依 据是在进行定标时，卫星经过靶标所在区域时保证色散型光谱成像仪中探测器必然有一个 像元接收到LED发出的能量，达到在轨光谱定标的要求；
[0007] (2)利用色散型光谱成像仪中探测器对每一波长的窄带LED的响应数据，得到一 个高斯曲线，将高斯曲线的中心作为这一波长的窄带LED在探测器上响应的位置来计算步 骤3中的谱线位移量；
[0008] (3)根据步骤（2)得到了不同波长的窄带LED在探测器上的位置，与实验室定标所
【权利要求】
1. 一种色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法，其特征在于实现步骤如下： (1) 在地面铺设LED靶标组和电源，LED靶标组提供特征光谱，LED靶标组中由η个不同 波长的窄带LED组成，l〈n〈m，m为色散型光谱成像仪中的光谱通道数，每个波长的窄带LED 都与色散型光谱成像仪中的某一光谱通道对应；LED靶标组铺设分布形式的设计依据是在 进行定标时，卫星经过靶标所在区域时保证色散型光谱成像仪中探测器必然有一个像元接 收到LED发出的能量，达到在轨光谱定标的要求； (2) 利用色散型光谱成像仪中探测器对每一波长的窄带LED的响应数据，得到一个高 斯曲线，将高斯曲线的中心作为这一波长的窄带LED在探测器上响应的位置来计算步骤3 中的谱线位移量； (3) 根据步骤（2)得到了不同波长的窄带LED在探测器上的位置，与实验室定标所得 的位置对比，两者相减得到每一波长在探测器上的谱线位移量代表波长为λ的第 i个光谱通道的谱线位移量，将它们的平均值Δ?作为色散型光谱成像仪谱线位移量的估 计，
(4) 根据步骤（3)中得到的色散型光谱成像仪平均谱线位移量ZLf确定每一光谱通 道的中心波长位置。
2. 根据权利要求1所述的色散型光谱成像系统的在轨光谱定标方法，其特征在于：所 述窄带LED光源的光谱带宽小于20nm，发散角小于15°，η个窄带LED同时进入同一个像元 视场内，考虑到靶标与色散型光谱成像仪观察区域相对位置的误差，放置16组靶标分布， 两对之间间隔为色散型光谱成像仪地元分辨率的一半。
【文档编号】G01N21/25GK104458591SQ201410727345
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月3日 优先权日:2014年12月3日
【发明者】戴玉, 王建威, 聂云峰, 张 林 申请人:中国科学院光电研究院