福射定标处理。
[0077] 依次检查每一点定标残差是否满足Ie,|巧％，若不满足，则从定标点中剔除该定 标点，否则保留该定标点，保留的定标点组成新的定标点序列，如果本次检查中出现剔除定 标点，则对新的定标点序列重复最小二乘线性拟合与检查定标残差，否则，本次最小二乘法 线性拟合得到的方程为相机绝对福射定标方程：
[007引
[0079] 拟合系数K和C为相机绝对福射定标系数，分别表示增益和偏置，为定标点序 列最小平均响应，为定标点序列最大平均响应1。，吃J为相机线性响应范围；
[0080] 12)像元绝对福射定标
[0081] 根据相机绝对福射定标方法，对相机进行逐像元绝对福射定标，得到相机各像元 绝对福射定标方程为：
[00間L=kuVu+Ci.j;
[008引其中Vu表示像元（i，如的响应，kU和CU表示像元（i，如的增益和偏置；
[0084] 13)非均匀性校正
[0085] 非均匀校正系数计算公式为：
[008引其中Gu和Qu为非均匀校正系数，即非均匀校正增益和非均匀校正偏移；
[0089] 似获取相机在轨成像参数，包括成像模式、成像时间V卫星轨道根数 (a，e，i，Q，w，M。）和在轨图像；
[0090] (3)判断相机在轨成像模式是否为星下点成像，若满足，则进入步骤（4)，否则跳 回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像参数；
[0091] (4)根据成像时间T和卫星轨道根数（a,e，i，Q,w，M。）计算卫星星下点地理绅度 口'/;
[0092] 41)计算T时刻偏近点角E
[0093] 用迭代法解开普勒方程
[0094]Ei+i=M+esinE；；
[0095]其中，e为偏屯、率，M为平近点角；当|Ew-Ei|<e，取E=Ew;e为给定精度，迭 代的初值取Ei=M;
[0096] 42)计算T时刻真近点角f
[0097]
[009引其中y和一在同一象限；
[0099] 43)计算T时刻地屯、距r
[0100]
[0101] 其中a为半长轴；
[0102] 44)计算T时刻绅度幅角U
[0103] U= ?+f;
[0104] 其中《为近地点幅角；
[01化]45)计算T时刻卫星在天球坐标系的位置X,y,Z
[0106] X=r(cosQcosu_sinQsinUcosi)
[0107] y=r(sinQcosu+cosQsinucosi)
[0108] z=rsinusini；
[0109] 其中Q为升交点赤经；
[0110]46)计算T时刻卫星星下点经绅度a，d)
[0111]
[0112]
[0113] 47)计算T时刻卫星星下点地理绅度斯
[0114]
[011引 妨判断T府刻卫星是否位于中绅度地区，判据为：
[0116]
[0117] 若满足判据条件，则进入步骤化），否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像 参数；
[0118] (6)计算Ti时刻卫星星下点太阳高度角hS
[0119]
[0120] 其中，5康示太阳赤绅，4表示为星下点绅度，W为太阳时角；
[0121] (7)判断Ti时刻卫星是否满足光照条件，判据为：
[0122] h曰>20。；
[0123] 若满足判据条件，则进入步骤巧），否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像 参数；
[0124] 做根据Ti时刻卫星星下点绅度扣、星下点太阳高度角心计算相机入瞳福亮度 公； 1.1"，"
[01巧](9)对在轨图像进行相对非均匀校正，校正公式为；
[0126] V,j=G,jXv,j+Q,j；
[0127] Vu为在轨图像校正前的响应值，VU为在轨图像校正后的响应值；
[0128] (10)根据相机地面分辨率aXb，地面分辨率单位为km，计算最多可用于背景福亮 度反演的定标区域行数N。和列数Nb;
[0131] 其中[?]表示取整；W非均匀校正后的在轨图像中屯、像素为中屯、截取大小为 Nr"XNe"i的矩形区域，Nr"、N。。巧正整数，取值范围分别是NNa和N。。1《Nb，计算截取 定标区域内图像平均灰度值;
[om] (11)判断图像平均灰度值喘w是否位于响应线性范围，判据为：
[0133] Knn<Kihit<L.；
[0134] 若满足判据条件，则根据相机绝对福射定标系数K和C，反演入瞳福亮度 C . calibration ?
[0135]
[0136] 否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像参数；
[0137] (。）改变观测时刻依次为Ti，T2,…Tm，m为大于2的正整数，按照步骤做~步骤 做计算相机入瞳福亮度序列根据相机对应的绝对福射定标系数和图像 平均响应巧W，Kif…(['Ll< ），按照步骤巧）~步骤（11)反演计算相 机入瞳福亮度序列4wuwi。。，4L，j,vwj。。…，采用最小二乘法线性拟合得到一元线 性回归方程系数K"bit与CMbit;
[01 3引 L0rbit-K0rbitLcalibration~*~C0rbit；
[0139] (1扣利用步骤求得的一元线性回归方程系数对步骤（1)得到的相机绝对福 射定标方程进行修正，得到修正后的绝对福射定标方程为：
[0140] L=K。加tKV+K。血tC+C。血t;
[0141] 其中K"MtK为增益，K"MtC+C由为偏置。
[0142] 本发明说明书中未作详细描述的内容属本领于技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种日盲紫外相机绝对辐射定标系数在轨修正方法，其特征在于步骤如下： (1) 实验室辐射定标，获得绝对辐射定标方程和非均匀校正系数； 11) 相机绝对辐射定标 调节相机光源辐亮度由小变大依次为L1, L2……Ln(L'L^……<LN)，对应的相机输出平 均响应依次为……5 <……<&)，得到一组实验室定标点序列，采用最小 二乘法线性拟合得到：其中κ和c为拟合系数，将相机输出平均响应（g……F；依次代入上述方程计算辐亮 度L值，并计算该相机平均响应下定标残差：依次检查每一点定标残差是否满足I ε」〈5%，若不满足，则从定标点中剔除该定标 点，否则保留该定标点，保留的定标点组成新的定标点序列，如果本次检查中出现剔除定标 点，则对新的定标点序列重复最小二乘线性拟合与检查定标残差，直至本次检查中未出现 剔除定标点，则本次最小二乘法线性拟合得到的方程为相机绝对辐射定标方程：拟合系数K和C为相机绝对辐射定标系数，分别表示增益和偏置，ξ?η为定标点序列最小平均响应，gax为定标点序列最大平均响应： 为相机线性响应范围； 12) 像元绝对福射定标 根据相机绝对福射定标方法，对相机进行逐像元绝对福射定标，得到相机各像元绝对 辐射定标方程为： L - ^i, jVi, j; 其中vi; j表示像元（i, j)的响应，k i;j和C i;j表示像元（i, j)的增益和偏置； 13) 非均匀性校正 非均匀校正系数计算公式为：其中Gi j和Q i;j为非均匀校正系数，即非均匀校正增益和非均匀校正偏移； (2) 获取相机在轨成像参数，包括成像模式、成像时间T1、卫星轨道根数 (a，e，i，Ω，ω，Μ。）和在轨图像； (3) 判断相机在轨成像模式是否为星下点成像，若满足，则进入步骤（4)，否则跳回步 骤（2)重新获取新的相机在轨成像参数； (4) 根据成像时间1\和卫星轨道根数（a，e，i，Ω，《,Μ。计算获得卫星星下点地理炜 度為； (5) 判断1\时刻卫星是否位于中炜度地区，判据为：若满足判据条件，则进入步骤（6)，否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像参 数； (6) 计算获得T1时刻卫星星下点太阳高度角hs其中，S C1表示太阳赤炜，Φ表示为星下点炜度，w为太阳时角； (7) 判断T1时刻卫星是否满足光照条件，判据为： hs>20° ； 若满足判据条件，则进入步骤（8)，否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像参 数； (8) 根据T1时刻卫星星下点炜度、星下点太阳高度角hs，计算获得相机入瞳辐亮度 LTi ； orm I (9) 对在轨图像进行相对非均匀校正，校正公式为： vi,j = Gi,jx vi, J+Qi, j ； Vu为在轨图像校正前的响应值，V u为在轨图像校正后的响应值； (10) 根据相机地面分辨率aXb，计算获得可用于背景辐亮度反演的最大定标区域行 数Na和列数Nb:其中[·]表示取整；以非均匀校正后的在轨图像中心像素为中心，截取大小为 NrowXNral的矩形区域，N MW、N。。#正整数，取值范围分别是N N 3和N N b，计算获得 截取定标区域内图像平均灰度值; (11) 判断图像平均灰度值'〖.^是否位于响应线性范围，判据为：若满足判据条件，则根据相机绝对辐射定标系数K和C，反演入瞳辐亮度:否则跳回步骤（2)重新获取新的相机在轨成像参数； (12) 改变观测时刻依次为T1, T2，…Tm，m为大于2的正整数，按照步骤（3)~步骤（8) 计算相机入瞳辐亮度序列…根据相机对应的绝对辐射定标系数和图像平 均响应么"…L )，按照步骤（9)~步骤（11)反演入瞳辐亮 ^lI ^calibration7 ^calihiation ^calibration ? 采用最小二乘法线性拟合得到一元线性回归方程 系数 Kl3r^it与 C。^；^: L〇rbit K orbitLcai；[bration+C〇rbit; (13)利用步骤（12)求得的一元线性回归方程系数对步骤（1)得到的相机绝对辐射定 标方程进行修正，得到修正后的绝对辐射定标方程为： L ^-orbit-^-^^-^-orbit^^^orbit? 其中KOTbitK为增益，偏置。
【专利摘要】本发明一种日盲紫外相机绝对辐射定标方程系数在轨修正方法，对相机进行实验室绝对辐射定标，得到相机绝对辐射定标系数和非均匀校正系数，相机在轨运行满足一定成像方式、地理位置、光照条件约束时，基于大气辐射传输模型计算的大气背景辐射值可以认为是真实背景辐亮度，根据实验室绝对辐射定标系数和图像局部灰度均值反演背景辐亮度，采用线性回归方法分析反演和真实辐亮度值，实现定标方程系数的在轨修正。本发明依据日盲紫外谱段大气背景辐射特性，可支持日盲紫外谱段遥感器高频次、业务化在轨绝对辐射定标，填补我国该谱段相机的在轨绝对辐射定标方法空白。
【IPC分类】G01C25/00
【公开号】CN104977024
【申请号】CN201510284398
【发明人】高慧婷, 何红艳, 彭宏刚, 郑国宪, 刘薇, 鲍云飞, 邢坤, 齐文雯, 王殿中, 李方琦
【申请人】北京空间机电研究所
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2015年5月28日