一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法及装置与流程

本发明涉及卫星领域，尤其涉及一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法及装置。

背景技术：

1、光谱杂散光是指工作波段以外的光到达成像表面的光信号占总信号的百分比。它是由光散射、光学元件衍射甚至仪器故障引起的。光谱杂散光通常分ghosts和flare两种类型。ghost杂散光由成像表面之间多次反射造成，flare杂散光由光学系统内的散射造成。光谱杂散光存在于任何波段的探测系统中，会引入测量误差、降低仪器响应的线性度，同时会随着时间的推移而增大，因此遥感器在轨后也需要经常性开展光谱杂散光的检测。

2、在实验室内光谱杂散光通常使用截止滤光片来测量。外部宽谱段光源照明条件下，利用窄带滤光片将特定波长完全滤除，该波长处剩余响应即为杂散光的贡献。由于缺少必要的装置，在轨测量遥感器光谱杂散光的技术在国内外均处于空白状态。

技术实现思路

1、本发明提供了一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法及装置，用于弥补现有技术中在轨测量遥感器光谱杂散光评价方法的技术空白点。

2、本发明中的一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，所述方法包括：

3、获取待评价光谱杂散光的区间组合；

4、计算卫星发射前的星上汞灯的第一计数值的第一平均值；其中，计数值是卫星对接收到的辐射进行量化的数值；

5、计算所述卫星在轨后的星上汞灯的第二计数值的第二平均值；

6、计算第三平均值，所述第三平均值为第二平均值与第一平均值之差；

7、遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合，基于所述第三平均值评价光谱杂散光。

8、可选的，遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合，基于所述第三平均值评价光谱杂散光包括：

9、通过滑块遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合中的光谱采样点，逐光谱采样点滑动计算所述第三平均值的线性拟合值；

10、获取最大观测噪声，当所述第三平均值与所述线性拟合值的差异大于两倍所述最大观测噪声时，判断为光谱杂散光。

11、可选的，获取最大观测噪声包括：获取所述第二计数值的方差作为观测噪声，所述最大观测噪声为所述观测噪声中的最大值。

12、可选的，获取待评价光谱杂散光的区间组合包括：剔除所述汞灯的特征谱线光谱。

13、可选的，所述方法还包括：对所述待评价光谱杂散光的区间组合中的光谱采样点的遍历进行多次迭代，并在每次遍历中删除与所述线性拟合值差异最大的所述光谱采样点。

14、可选的，所述滑块的大小为大于w×wb的首个奇数；其中w为光谱采样点的个数，wb为滑块系数，wb的取值范围为0.001到0.1。

15、可选的，迭代的次数为与b×wn最接近的整数；其中，迭代系数wn的取值范围为0.1到0.4。

16、可选的，所述方法包括：根据下式确定可评价的最小光谱杂散光straymin；

17、

18、其中，λ包含汞灯特征谱线的整个观测光谱，s(λ1)为观测噪声，dn(λ)为汞灯的计数值。

19、本发明中的一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价装置，所述装置包括：

20、第一获取单元，用于获取待评价光谱杂散光的区间组合；

21、第一计算单元，用于计算卫星发射前的星上汞灯的第一计数值的第一平均值；其中，计数值是卫星对接收到的辐射进行量化的数值；

22、第二计算单元，用于计算所述卫星在轨后的星上汞灯的第二计数值的第二平均值；

23、第三计算单元，用于计算第三平均值，所述第三平均值为第二平均值与第一平均值之差；

24、评价单元，用于遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合，基于所述第三平均值评价光谱杂散光。

25、本发明中的一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上任意一项所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法的步骤。

26、本发明中的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法及装置，基于常见的星上汞灯观测并利用其特征谱线开展在轨光谱杂散光评价，适用于太阳反射波段，与传统上完全依赖发射前测量结果相比，有助于更真实地掌握遥感器在轨响应性能的变化。

技术特征：

1.一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合，基于所述第三平均值评价光谱杂散光包括：

3.根据权利要求2所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，获取最大观测噪声包括：获取所述第二计数值的方差作为观测噪声，所述最大观测噪声为所述观测噪声中的最大值。

4.根据权利要求2所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，获取待评价光谱杂散光的区间组合包括：剔除所述汞灯的特征谱线光谱。

5.根据权利要求2所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，所述方法还包括：对所述待评价光谱杂散光的区间组合中的光谱采样点的遍历进行多次迭代，并在每次遍历中删除与所述线性拟合值差异最大的所述光谱采样点。

6.根据权利要求2所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，所述滑块的大小为大于w×wb的首个奇数；其中w为光谱采样点的个数，wb为滑块系数，wb的取值范围为0.001到0.1。

7.根据权利要求2所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，迭代的次数为与b×wn最接近的整数；其中，迭代系数wn的取值范围为0.1到0.4。

8.根据权利要求4所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法，其特征在于，所述方法包括：根据下式确定可评价的最小光谱杂散光straymin；

9.一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价装置，其特征在于，所述装置包括：

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现权利要求1至8任意一项所述的基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法的步骤。

技术总结
本发明公开一种基于汞灯特征谱线的在轨光谱杂散光评价方法及装置，所述方法包括：获取待评价光谱杂散光的区间组合；计算卫星发射前的星上汞灯的第一计数值的第一平均值；其中，计数值是卫星对接收到的辐射进行量化的数值；计算所述卫星在轨后的星上汞灯的第二计数值的第二平均值；计算第三平均值，所述第三平均值为第二平均值与第一平均值之差；遍历所述待评价光谱杂散光的区间组合，基于所述第三平均值评价光谱杂散光。本发明基于常见的星上汞灯观测并利用其特征谱线开展在轨光谱杂散光评价，适用于太阳反射波段，与传统上完全依赖发射前测量结果相比，有助于更真实地掌握遥感器在轨响应性能的变化。

技术研发人员：李元,孙凌,胡秀清
受保护的技术使用者：国家卫星气象中心（国家空间天气监测预警中心）
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16