[发明专利]基于红外遥感数据的图像生成方法和系统

说明书

技术领域

本发明涉及航天遥感技术，尤其涉及一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统。

背景技术

目前常用的遥感图像数据主要由美国陆地卫星Landste搭载的TM（Thematic Mapper，专题制图仪）、法国SPOT（satellite positioning and tracking，卫星定位和跟踪）卫星搭载的HRV（High Resolution Visible，高分辨率可见光）传感器、泰诺Terra卫星搭载的MODIS（Moderate Resolution Imaging Spectrometer，中分辨率成像光谱仪）、NOAA（National Oceanic and Atmospheric Administration，美国国家海洋和大气局）卫星搭载的AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer，先进型甚高分辨辐射仪），以及我国风云系列卫星搭载的红外扫描器拍摄得到的。

其中，TM能够拍摄4个波段，波谱范围分别为0.79～0.90μm、1.55～1.75μm、2.08～2.35μm、10.4～12.5μm，空间分辨率为30m的红外遥感图像；HRV能够拍摄两个波段，波谱范围分别为0.79～0.89μm、1.58～1.75μm，空间分辨率为10m的红外遥感图像；MODIS能够拍摄13个波段，波谱范围分别为0.841～0.876μm、1.230～1.250μm、1.628～1.652μm、2.105～2.155μm、3.660～3.989μm、4.433～4.549μm、6.535～6.895μm、7.175～7.475μm、8.400～8.700μm、9.580～9.880μm、10.780～11.280μm、11.770～12.270μm、13.785～14.085μm，空间分辨率为1000m的红外遥感图像；红外扫描器能够拍摄3个波段，波谱范围分别为0.79～1.1μm、6.2～7.6μm、10.5～12.5μm，空间分辨率为1100m的红外遥感图像。

上述星载相机用于拍摄红外遥感图像的波段的个数、波段内波谱的范围、分辨率不尽相同，在实际应用中，科研人员可以根据对分辨率和波段的波谱范围的不同需求，来选取星载相机以获得满足需求的红外遥感图像数据，并进行后续的分析处理。

然而，单一星载相机所拍摄的红外波段的遥感图像有时并不能够满足需求：假设，现需要分辨率为10m的红外遥感图像，那么法国SPOT卫星所搭载的HRV即为满足分辨率要求的星载相机，但是，由于HRV用于拍摄红外遥感图像的红外波段较少，若此时对波段的波谱范围需求为3～4μm，显然不能满足要求，也就无法得到满足目标分辨率的目标波段的遥感图像，而研发满足目标分辨率和目标波段星载相机，成本过高。因此有必要提供一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统，能够利用现有红外波段的遥感图像数据，生成目标波段的图像，进行后续分析处理，从而提高了现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统，能够利用现有波段的红外遥感图像数据，生成目标波段的图像。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于红外遥感数据的图像生成方法方法，包括：

针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及所述地物在该实测红外波段的等效发射率；根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度；并

根据所述地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出所述地物在目标红外波段的等效发射率；并

将所述地物在目标红外波段的辐射亮度与所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

进一步，所述针对实测红外波段的图像中的每个像元，根据该像元的亮度值，确定出所述地物在该实测红外波段的等效发射率，具体包括：

针对所述实测红外波段内每个光谱采样点，确定出所述地物在该实测红外波段内该光谱采样点的发射率；

根据如下公式1计算得到所述地物在该实测红外波段的等效发射率ε_band：