基于多角度多光谱相机的相对辐射校正方法分析

多角度多光谱相机(Directional Multi-Spectral Camera,DMC)由5台相机组成,每台相机单独成像,这种成像方式导致其立体成像过程中多相机间辐射响应很难保持一致性。为实现各个视角相机及每片CCD的辐射响应一致,文章提出了多相机全局色差标定法,并与直方图在轨统计法和偏航定标法对DMC影像的辐射校正效果进行了对比。其中几种方法的相机间影像的辐射校正效果比较显示,多相机全局色差标定法校正的5个相机的影像颜色更接近,且均匀地物的相对辐射校正精度更高;CCD片间影像的校正效果比较显示,直方图统计法和多相机全局色差标定法校正的CCD片间影像都呈现颜色均衡,基本无色差,且相对辐射校正精度在3%以内。综上,说明多相机全局色差标定法更适用于校正DMC的辐射一致性问题。

基于探元直方图匹配的CBERS-01星CCD数据相对辐射校正方法

提出并实现了基于探元直方图匹配的相对辐射校正方法。首先以探元为单位对CBERS01星CCD0级数据进行统计,然后基于直方图匹配方法建立每个探元的直方图查找表,用直方图查找表对01星数据进行相对辐射校正。该方法较好地解决了探元的非线性响应问题,图像处理质量有很大提高,为01星CCD数据的更广泛应用奠定了基础。

多时相TM影像相对辐射校正研究

多时相影像对应波段中地物波谱“准”不变特征点(Pseudo-Invariant Features,PIFs)的选取是相对辐射校正的前提,采用目视解译选取主观性较强,在一定程度上影响了校正精度。利用绍兴试验区两时相TM影像,通过样本点间差异阈值,主成份分析和回归分析方法控制选取影像对应波段间的PIFs,使得校正样本点的选取具有客观性。在此基础上获取增益和偏移量并对两时相影像进行相对辐射校正,取得了较好的校正效果,从而有利于土地利用/覆盖变化监测。

遥感监测中5种相对辐射校正方法研究

相对辐射校正能够减小多时相遥感图像之间由大气、照度、物候和传感器标度等差异造成的影响,有利于提高动态监测精度.利用浙江省嘉善县两期TM/ETM+遥感数据,试验了5种相对辐射校正方法,包括图像回归法、伪不变特征法、暗集-亮集法、未变化集辐射归一法与直方图匹配法.这些相对辐射校正方法仅利用图像像元灰度值的统计特征,不需要其它参数,操作简便,尤其适合用于历史遥感数据.本文运用均方根误差与变动范围这两个统计特征参数比较与评价了5种方法辐射校正后的图像,并用差值法进一步比较了5种方法对动态监测的影响,结果表明5种相对大气辐射校正方法都不同程度地改善了动态监测效果,对于本实验区,暗集-亮集法效果最好,其次为伪不变特征法.最后,本文还讨论了应用这5种方法的影响因素与适用条件.

矿山环境遥感动态监测中的相对辐射校正方法研究

多时相不变特征集(TIC)方法是一种简单而有效的相对辐射校正方法,该方法通过反射率基本不随时间变化地物的高密度中心确定线性回归方程,与目前国内多采用的伪不变特征点(PIF)方法相比,在反射率基本不随时间变化的地物数量较少时,不受反射率发生变化地物的干扰。在植被覆盖程度高、城镇点较少的矿山环境中,反射率基本不随时间变化的地物较少,因此TIC方法适用于矿山环境遥感动态监测。以鄂东南多金属矿区为研究区,使用TM数据,采用TIC方法对不同时相的归一化植被指数(NDVI)进行了相对辐射校正,有效地减小了辐射差异,实现了多时相遥感图像的辐射归一化。

大视场多光谱空间相机在轨自动相对辐射校正研究

大视场多光谱空间遥感相机获取的图像直接合成彩色图像后存在严重的色带,且不同片探测器获取的图像存在较大的颜色偏差。随着分辨率、视场角和光谱谱段数量的增加,在地面进行相对辐射校正时数据处理量大且耗时长。提出了一种大视场多光谱遥感相机的在轨自动相对辐射校正方法,通过最小二乘法拟合得到绝对辐射定标系数,计算得到能够消除片间颜色偏差的相对辐射校正系数。在成像控制FPGA中原始图像和从BLOCK RAM中读取的校正系数,依次经过13 b有符号加法器、17 b无符号乘法器和四舍五入模块,自动完成每个像元图像数据的实时相对辐射校正。实验室均匀辐射背景成像实验和仿真结果表明,自动相对辐射校正的结果和在地面进行相对辐射校正的结果一致,校正误差在0.5个DN(digital number)值以内,校正后的图像滞后原始图像6个系统时钟,可以满足实时性要求。在轨成像实验结果表明,经过自动相对辐射校正后直接合成的彩色图像去除了色带和片间色差,使得对感兴趣目标分辨和识别更加快速及时。

大视场偏振成像仪的相对辐射校正研究

设计了基于单像元辐射响应模型的相对辐射校正方法和流程。依据信号还原入射光的反演顺序,分析非均匀性干扰信息,依次对探测器、空间杂散光、起偏度和光学系统相对透过率进行校正。在轨测试期间,设计了基于沙漠场反射率法的多角度观测数据快速检验方法,满足了大视场偏振成像仪的相对辐射性能检测需求。实验数据表明,单点相对辐射响应差异均小于4%,相对辐射校正方法合理有效。相对辐射校正和在轨快速检验的方法为相关大视场偏振成像仪的研制和在轨辐射定标提供了参考。

多时相遥感影像相对辐射校正方法对比

针对目前大区域多时相遥感影像在进行相对辐射时,如何选择合适的校正方法的问题,该文对比分析了目前比较流行的相对辐射校正方法,分析影响因素和适用条件。选择直方图匹配法、基于统计量的校正方法、图像回归法、伪不变特征法和暗集-亮集法5种相对辐射校正方法,以大兴安岭地区两期TM遥感数据为实验数据,运用均方根误差、归一化植被指数与像元灰度值变动范围3种统计特征参数和差值法对采用5种方法校正后的遥感图像进行分析与评价。研究结果表明:5种相对辐射校正方法都减小了遥感图像之间的变化程度,提高了动态监测精度。综合研究区域特征、校正方法对图像变化程度的影响以及易操作性等因素分析,暗集-亮集法和伪不变特征法校正效果最好。

多时相ASTER遥感影像相对辐射校正研究

遥感影像获取时受传感器本身、太阳高度角、大气、地形等因素对地面光谱反射信号的影响,导致多时相影像上同一目标的光谱特征差异很大.为了进一步的应用研究,必须要先进行辐射校正.以黑龙江省海伦市及其周边地区作为研究区,将太阳高度角校正、辐射校正、日地距离校正和相对辐射校正方法结合使用,将其它因素引起的光谱值差异减小到最小值,在一定程度上提高了校正精度,达到预期目的.

一种新的相对辐射校正统计模型

卫星影像条纹噪声主要来源于CCD相机各个探元响应度的不一致,通过相对辐射校正可以解决这个问题。如何建立合适的校正模型,与卫星本身条件有很大关系。物理模型可信度强,但是要达到物理模型精度的要求,对光学和辐射的仪器要求严格,所需的有些参数过于复杂,难以得到。在条件简陋的情况下,也可以采用基于图像本身的统计模型。提出一种新的统计模型:基于最小二乘回归的相对辐射校正模型。通过实例,发现它具有适用性强的特点,可用于一般的大幅遥感图像,不仅能得到有较好视觉效果的图像,而且生成比较准确反映CCD性质的增益偏置值,适用于相同CCD在邻近时段所成的其它图像。

一种推扫式卫星图像的相对辐射校正方法

由于推扫式成像卫星的各探元之间存在一定的响应差异,因此推扫生成的遥感图像在推扫方向上往往存在明显的条带现象。本文提出一种基于自适应滤波模板的推扫式卫星图像的相对辐射校正方法,首先,根据条带分布情况选择合适的一维非线性滤波器去除比较明显的条带噪声;然后,利用一维平滑滤波计算每个探元的增益和偏置等相对辐射校正系数;最后,利用校正系数去除细条带噪声。实验表明,该方法能够有效改善图像质量,使推扫方向的条带噪声得到有效去除,并且保留了图像细节信息。

空间调制光谱成像仪相对辐射校正方法研究

空间调制干涉光谱成像仪不同于其他类型光谱成像仪,其得到的是包含地物空间信息和光谱信息的立方体干涉数据。该光谱成像仪由于原理特殊,在轨数据定标方法尚不成熟。文中介绍了一种基于统计思想来计算探测器CCD辐射模型的在轨相对辐射校正方法,并通过对"环境一号"A卫星上测得的实际在轨数据进行相应的处理,来验证该相对辐射校正处理效果。结果表明该方法可以达到修正CCD响应不均匀性、光场不均匀性和减小非线性相位偏移的双重作用,提高复原光谱的精度。

资源一号02B星相机相对辐射校正方法分析

文章首先分析了探元的线性度;然后分别根据实验室积分球状态下和整星半积分球状态下的定标数据采用最小二乘法计算出两组定标系数,对实际图像进行相对辐射校正分析比较其效果,给出整星半积分球状态下的定标数据更真实反映相机响应度不一致现象的结论,并对后续卫星相机的定标工作提出建议;最后针对中巴地球资源卫星相机的特点,提出了一种进一步消除细微条纹噪声的改进方法。

遥感影像立体定位的相对辐射校正和数字基高比模型理论研究

遥感影像的高精度立体定位是保证国土基础测绘和高精度空间信息服务的关键.目前在无地面控制点的情况下,遥感影像的直接定位精度难以满足各类比例尺测图的精度要求,并且高程精度比平面精度更难达到.如何降低立体定位过程中的误差因素、提高立体定位精度,是目前亟须解决的问题.为此,论文从立体定位的辐射误差和几何误差来源入手,对立体影像的基高比及其与传感器参量的理论模型进行了深入研究,完成的主要工作和创新点有。

小波变换在遥感图像相对辐射校正中的应用

采用小波分析将ASTER图像的低频分量和高频分量进行分离;对低频分量差值计算得到伪不变特征点,采用最小二乘法对低频分量进行线性变换;然后将原始待校正图像的高频分量与校正后的低频分量进行图像重构,实现多时相ASTER遥感图像的相对辐射校正。结果表明,该方法有效地保留了源图像中由于地物变化引起的辐射差异,相对辐射校正的整体效果较好。

一种推帚式高光谱相机非线性相对辐射校正方法

针对推帚式高光谱相机CCD探测元对辐射强度的响应差异而导致采集的光谱影像出现纵向条纹现象,设计一种在轨定标实验方案,提出了直方图匹配结合分段拟合进行相对辐射精校正的方法.将高光谱相机置于可360度旋转的转台上进行多光照条件下、多周期的定标数据采集,并始终保持相机入射狭缝方向与转台运动方向切向平行;依次统计每个谱段单个像元多次采集的灰度直方图和该谱段所有像元的灰度直方图并将二者进行精确匹配;对于可以满足精确匹配条件的灰度级,使用匹配的方法进行相对辐射纠正,对于不能精确匹配的灰度级则通过分段拟合的方法进行精确映射.最后通过实验验证了本算法可以有效地消除光谱影像的纵向条纹,实现光谱影像的相对辐射精确校正.

高分六号卫星相对辐射校正方法分析

高分六号卫星采用的是线阵扫描传感器,其成像过程中易受到相机光学空间响应不均匀、各探元响应不同等因素的影响,导致获取的遥感影像经常具有明显的条纹或带状辐射差异现象。针对由于高分六号卫星成像特点的所带来的辐射差异现象,论文采用了辐射定标与数学统计相结合的方法,并结合高分六号卫星CCD数据进行实验分析。实验得到高分六号影像相对辐射校正的平均广义噪声为0.55%,表明本文的相对辐射校正方法能够完成高分六号影像的辐射校正。

定标法大面阵航空影像相对辐射校正

针对新一代大面阵航测相机DMZH,分析辐射误差产生的各种因素,通过研究辐射误差能量分布,提出了一种基于定标法的相对辐射校正方法。首先通过采集不同曝光时间以及辐射亮度积分球数据,中值滤波后采取定标法逐像素进行校正因子曲线函数拟合,从而构建出逐像素辐射校正模型;其次利用该模型对机载影像进行辐射校正;最后进行整体匀光匀色处理。实验证明,该方法能够有效消除大面阵航测相机影像的辐射不均匀现象,对于实际航空影像辐射校正具有良好适应性。

用基于相对辐射校正的TM影像监测绍兴土地覆盖变化

基于绍兴市 1984年和 1997年的两期TM影像 ,用相对辐射校正方法将 1997年的影像校正到 1984年的辐射水平上 ,消除多时相遥感影像间地物的辐射差异 ,对两期影像分别做最大似然分类 ,构建覆盖转移矩阵 ,将分类图分析运算构建覆盖变化分类混淆矩阵 ,并结合土地覆盖变化的驱动因子 ,分析得出 。

遥感影像相对辐射校正的PIF方法

多时相遥感影像间的相对辐射归一化是进行遥感动态监测的前提。伪不变特征(pseudo-invariant feature,PIF)相对辐射校正法的校正效果在很大程度上取决于PIF点的选取。普通人工选点方法具有主观性强、选点数量及质量有限等缺陷。为解决上述问题,首先对2期TM影像进行精确几何纠正与配准;然后利用波段比值运算与PIF质量控制相结合的方法逐步细化PIF,以提高PIF的选取质量,降低其选取的主观性,并利用与对应样本点各波段的相关系数评价所选点的质量;最后利用所选取的合格PIF点,通过最小二乘回归分析获取增益与偏移量,并对2个时相的TM影像进行相对辐射校正。对校正前、后典型地物波谱曲线、均方根误差、归一化植被指数(normaliged difference vegetation index,NDVI)统计量等进行分析的结果表明,校正效果比较理想。