[发明专利]一种PST杂散光测试数据处理方法

说明书

一种PST杂散光测试数据处理方法如下：(1)基于遥感相机PST特性以及CCD探测器性能的综合评估，反演出对于测环境杂散光的要求；(2)通过对不同状态下杂散光测试图像进行差分计算，分离、提取各类测试噪声在CCD探测器上的分布，从而完成测试噪声的剥离；(3)对剥离测试噪声后的测试图像进行数理分析，解析出图像数据的规模和数值的分布特点；(4)根据解析所得的数据规模和数值分布特点确定稳定、高效、准确的后续处理算法，完成CCD探测器各列杂散能量传递能力的测试。本发明主要用于PST杂散光测试数据处理，能够降低测试系统对于仪器设备的技术要求，具有较高的可移植性和通用性，可以满足各类杂散光测试数据处理的需求。

技术领域

本发明涉及一种PST杂散光测试数据处理方法，适用于各种类型、各种谱段航天遥感器成像系统高精度PST杂散光测试的数据处理和分析，属于航天遥感技术领域。

背景技术

PST杂散光测试数据处理的准确性和精度主要受制于测试噪声剥离以及数据处理算法两个方面。前者主要是通过图像处理的方法对CCD暗电流噪声、测试环境杂散光噪声(由测试光源、暗室等引入)等进行分离和提取，实现对各类噪声的定量和定位分析，从而达到剥离的目的；后者是在完成噪声的分离、提取和剔除后，针对有效数据进行的分析和处理，考虑到PST杂散光测试产生的数据量巨大，其处理算法必须兼具稳定性好、准确性高、收敛速度快的特点，并且要具备良好的可移植性和通用性，可满足各类光学系统在不同环境下PST杂散光测试数据处理的需求。本发明解决了PST杂散光测试数据处理过程中，测试噪声定位和剥离不准确或者无法剥离、大规模数据处理稳定性和准确性无法保证、算法可移植性和通用性较差等问题。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术不足，提出一种PST杂散光测试数据处理方法，解决了PST杂散光测试数据处理过程中各类测试噪声的分离、提取和剔除，并基于成像系统PST特性以及CCD探测器性能的综合评估，能够反演出对于测环境杂散光的要求；同时，运用最小二乘法、遗传算法等数值分析和运算方法自动进行大规模图像和数据的处理，直接输出PST结果，提高了可移植性和通用性。

本发明的技术解决方案为：一种PST杂散光测试数据处理方法，步骤如下：

(1)根据遥感相机的点源透过率PST，以及CCD探测器电学性能，包括光子效率，确定环境杂散光能量E_Env，根据环境杂散光能量E_Env，确定照射在遥感相机入口的光源能量；

(2)在光源输出不同能量状态下，对遥感相机CCD图像进行采集，再对CCD图像进行差分计算，以分离、提取各类测试噪声在CCD探测器上的分布，从而完成测试噪声的剥离，得到剥离了噪声的CCD图像；

(3)对步骤(2)中剥离了噪声的CCD图像进行数理分析，解析出表示剥离了噪声的CCD图像的矩阵是否存在逆矩阵；

(4)若存在逆矩阵，则直接对剥离了噪声的CCD图像的矩阵进行求解，若不存在逆矩阵，则选用最小二乘法或遗传算法或二分法对剥离了噪声的CCD图像的矩阵进行求解，得到遥感相机CCD各列杂散能量传递系数，即CCD每行中各个像元对于该行总的杂散光的贡献能力，以用于后期的图像校正。

所述的步骤(1)根据遥感相机的点源透过率PST，以及CCD探测器电学性能，包括光子效率，确定环境杂散光能量E_Env的方法为：分别计算出遥感相机所能接受的杂散光能量下限E_PST和CCD最小电噪声能量E_CCD，则测环境杂散光能量E_Env要求E_Env<(E_PST+E_CCD)。