谱仪最大波数Vmax，最小波数Vmin的光谱 数据 B (Vmax)，B (Vmin)和相位误差信息 phase (Vmax)，phase (Vmin)。
[0062] (3)仿真干涉数据，进行光谱边缘补偿
[0063] 1)仿真模拟
[0064] 由于无法获取光谱范围之外的光谱数据和相位误差信息数据，但光谱和相位误 差信息具有一定连续性，光谱边缘补偿采用最大波数点光谱Β(ν_)和最大波数点相位误 差phase (V_)替代短波段各频率的光谱数据和相位误差信息，模拟生成短波段干涉数据 Is (1)，模拟短波干涉数据时，应避免出现光谱混叠；采用最小波数点光谱B (V_)和最小波 数点相位误差phase (V_)替代长波段各频率的光谱数据和相位误差信息，模拟生成长波段 干涉数据Il (1)。模拟干涉数据生成公式如下：
[0066] 式中：1为相干光束的光程差
[0067] V为波数；
[0068] I (1)为干涉型光谱仪干涉数据；
[0069] B(V)为干涉型光谱仪光谱数据。
[0072] 式中：为模拟生成短波段干涉数据的最大波数值，
[0074] I为模拟生成长波
段干涉数据的最小波数值，
[0076] 2)干涉信息叠加
[0077] 模拟生成短波段干涉数据Is(I)和长波段干涉数据Il(I)进行离散采样后得到 波段干涉数据Is (i)和长波段干涉数据Il (i)，将模拟生成的两组干涉数据与原始干涉数 I⑴据相加；
[0078] Inew(i) = I(i)+Is(i)+Il(i) (5)
[0079] i为离散采样后的干涉数据序号；
[0080] Inew⑴为叠加后的干涉数据信息。
[0081] (4)切趾处理
[0082] 干涉型光谱仪干涉数据I (i)与切趾函数T(i)相乘，如下式所示：
[0083] lT_(i) = l_(i) *T(i) (6)
[0084] i为干涉数据序号；
[0085] Ιτ_⑴为切趾后的干涉数据信息。
[0086] (5)光谱复原与相位校正
[0087] 1)光谱复原
[0088] 对Ιτ_⑴进行傅立叶变换，根据公式（2)得到光谱实部Br_(v)和虚部信息 Bi_(v)，根据公式（3)计算相位误差信息phase_(v)。
[0089] 2)相位校正
[0090] 采用Mertz法进行相位校正，最终得到光谱边缘补偿后的干涉型光谱仪光谱数 据。
[0091] 或采用Foaman法进行相位校正，得到相位校正后的干涉数据信息，经过Fourier 变换，最终得到光谱边缘补偿后的干涉型光谱仪光谱数据。
[0092] 在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明 作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的 保护范围。
[0093] 本发明说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员的公知技术。
【主权项】
1. 一种干涉型光谱仪边缘光谱响应衰减补偿方法，其特征在于包括如下步骤： (1) 对干涉型光谱仪采集的干涉数据I(i)进行切趾处理，获得切趾后的干涉数据 It⑴； (2) 对切趾后的干涉数据IT(i)进行光谱复原，得到干涉型光谱仪光谱数据和相位误差 数据phase(V); (3) 对长波段、短波段分别进行边缘光谱补偿，生成模拟干涉数据；将模拟干涉数据与 干涉数据I(i)叠加，得到新的干涉数据I_(i); (4) 对新的干涉数据I_(i)进行切趾处理，获得切趾后的干涉数据IT_(i); (5) 对切趾后的干涉数据IT_(i)进行光谱复原，得到光谱数据和相位误差信息，进行 相位校正，得到光谱边缘补偿后的干涉型光谱仪光谱数据。2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤（2)中进行光谱复原具体方式为：对 切趾后的干涉数据It (i)进行傅立叶变换得到干涉型光谱仪光谱数据B(V);干涉数据It (i) 与光谱数据B(V)满足傅立叶变换关系，如下式所示：式中：1为相干光束的光程差； It(I)为切趾后的干涉数据； FT为傅立叶变换； B(V)为干涉型光谱仪光谱数据。3. 根据权利要求2所述的方法，其特征在于步骤（2)中计算相位误差数据Phase(V)的 具体方式为：傅立叶变换后得到干涉型光谱仪光谱数据B(V)频域各个频率点的实部信息 Br(V)和虚部信息Bi(V)，相位误差数据计算方法如下：4. 根据权利要求3所述的方法，其特征在于步骤（2)中获得相位误差数据Phase(V) 后，进行插值处理，根据B(V)和phase(V)，插值得到干涉型光谱仪的光谱数据，包括最大波 数点的光谱数据B(V_)和相位误差phase(V_)，最小波数点v_的光谱数据B(V_)和 相位误差phase(Vmin)。5. 根据权利要求1或4所述的方法，其特征在于步骤（3)中生成模拟干涉数据的具 体方式如下：光谱边缘补偿采用最大波数点的光谱数据B(V_)和最大波数点v_的相 位误差数据phase(V_)替代短波段各频率的光谱数据和相位误差信息，模拟生成短波段 干涉数据Is(I);采用最小波数点v_的光谱数据B(V_)和最小波数点v_的相位误差数 据phase(V_)替代长波段各频率的光谱数据和相位误差信息，模拟生成长波段干涉数据 Il(I);具体公式如下：式中：1为相干光束的光程差； V为波数； I(1)为干涉型光谱仪干涉数据； B(V)为干涉型光谱仪光谱数据； 为模拟生成短波段干涉数据的最大波数值； ?4,为模拟生成长波段干涉数据的最小波数值。6. 根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤（3)中干涉数据叠加的具体步骤为，对 模拟生成的短波段干涉数据Is(I)和长波段干涉数据Il(I)进行离散采样后得到短波段干 涉数据Is(i)和长波段干涉数据Il(i)，将短波段干涉数据Is(i)和长波段干涉数据Il(i) 与干涉数据I(i)相加获得叠加后的干涉数据，公式如下： Inew(i) =I(i)+Is(i)+Il(i) i为离散采样后的干涉数据序号； I_(i)为叠加后的干涉数据。7. 根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于对切趾后的干涉数据IT_(i)进行 光谱复原为：对IT_(i)进行傅立叶变换，得到光谱实部Brnew(V)和虚部Binew(V)，根据如下 公式计算相位误差phase_(v):8. 根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于步骤（5)中进行相位校正具体为： 采用Mertz法进行相位校正，最终得到光谱边缘补偿后的干涉型光谱仪光谱数据。9. 根据权利要求1-4之一所述的方法，其特征在于步骤（5)中进行相位校正具体为： 采用Foaman法进行相位校正，得到相位校正后的干涉数据，经过Fourier变换，最终得到光 谱边缘补偿后的干涉型光谱仪光谱数据。
【专利摘要】本发明涉及一种干涉型光谱仪边缘光谱响应衰减补偿方法。造成干涉型光谱仪边缘光谱响应衰减的原因是光谱仪输入光谱被快速截断，导致边缘光谱响应较弱，本方法通过模拟仿真方法，在光谱仪光谱范围外，长波段、短波段分别加入一定光谱和相位信息，并生成相应的干涉模拟数据，将模拟数据叠加到光谱仪干涉数据中，生成新的干涉数据，再进行光谱复原和相位校正等处理，这样扩大了光谱仪输入光谱范围，有效补偿边缘光谱响应衰减，使得光谱精度显著提高。
【IPC分类】G01J3/45
【公开号】CN105043549
【申请号】CN201510256352
【发明人】林军, 宋超宇, 喻文勇, 李运伟, 邵俊
【申请人】中国资源卫星应用中心
【公开日】2015年11月11日
【申请日】2015年5月19日