[发明专利]视频卫星在轨相对辐射定标方法及系统

权利要求书

1.视频卫星在轨相对辐射定标方法，其特征是，包括：

S1利用视频卫星平飞模式成像，获取视频多帧序列图像；

S2选择视频多帧序列图像的中间帧作为基准图像，将视频多帧序列图像中除基准图像外的其他帧图像记为其他图像，将各其他图像分别与基准图像配准，获得同名点；根据同名点计算各其他图像和基准图像的帧间运动参数；基于帧间运动参数，将各其他图像重采样至基准图像，获得重采样后的视频多帧序列图像；所述的帧间运动参数为平移参数、旋转参数、尺度参数中的一个或多个；

S3基于重采样后的视频多帧序列图像，采用公式估计真实地物入瞳辐亮度图像，其中，DNTrue(n)表示真实地物入瞳辐亮度图像第n个像素的灰度估计值，所有像素的DNTrue(n)值即整幅真实地物入瞳辐亮度图像的估计值，记为DNTrue；a_i(n)表示对视频第i帧第n个像素成像的探元序号；DN_i(a_i(n))表示第a_i(n)个探元记录的视频第i帧成像中第n个像素的数字量化值，该值从重采样后的视频多帧序列图像获得；N表示视频多帧序列图像中图像帧数；

S4根据估计的真实地物入瞳辐亮度图像和步骤1获得的视频多帧序列图像，解算视频面阵传感器的定标参数；本步骤进一步包括：

4.1构建视频面阵传感器各探元的线性响应模型，见式(1)：

DN_i(j)＝gain(j)*DNTrue+offset(j) (1)

式(1)中，DN_i(j)表示视频面阵传感器第j个探元记录的第i帧成像的数字量化值；gain(j)和offset(j)表示视频面阵传感器第j个探元的增益系数和偏置系数，即视频面阵传感器的定标参数；

4.2根据步骤1获得的视频多帧序列图像分别构建各探元的线性响应模型方程组，通过最小二乘法求解线性响应模型方程组，即获得视频面阵传感器各探元的定标参数；

S5采用公式完成各帧图像的相对辐射校正，其中，DN_i(j)^cor表示第j个探元记录的第i帧成像的数字量化值的相对辐射校正值。

2.如权利要求1所述的视频卫星在轨相对辐射定标方法，其特征是：

所述的视频卫星平飞模式为沿轨向和垂轨向平飞成像模式、沿轨向平飞垂轨向旋转后平飞成像模式和无规律平飞成像模式中的任一种。

3.视频卫星在轨相对辐射定标系统，其特征是，包括：

第一模块，用来利用视频卫星平飞模式成像，获取视频多帧序列图像；

第二模块，用来选择视频多帧序列图像的中间帧作为基准图像，将视频多帧序列图像中除基准图像外的其他帧图像记为其他图像，将各其他图像分别与基准图像配准，获得同名点；根据同名点计算各其他图像和基准图像的帧间运动参数；基于帧间运动参数，将各其他图像重采样至基准图像，获得重采样后的视频多帧序列图像；所述的帧间运动参数为平移参数、旋转参数、尺度参数中的一个或多个；

第三模块，用来基于重采样后的视频多帧序列图像，采用公式估计真实地物入瞳辐亮度图像，其中，DNTrue(n)表示真实地物入瞳辐亮度图像第n个像素的灰度估计值，所有像素的DNTrue(n)值即整幅真实地物入瞳辐亮度图像的估计值，记为DNTrue；a_i(n)表示对视频第i帧第n个像素成像的探元序号；DN_i(a_i(n))表示第a_i(n)个探元记录的视频第i帧成像中第n个像素的数字量化值；N表示视频多帧序列图像中图像帧数；

第四模块，用来根据估计的真实地物入瞳辐亮度图像和视频多帧序列图像获取模块获得的视频多帧序列图像，解算视频面阵传感器的定标参数；

所述的第四模块进一步包括：

线性响应模型构建模块，用来构建视频面阵传感器各探元的线性响应模型，见式(1)：

DN_i(j)＝gain(j)*DNTrue+offset(j) (1)

式(1)中，DN_i(j)表示视频面阵传感器第j个探元记录的第i帧成像的数字量化值；gain(j)和offset(j)表示视频面阵传感器第j个探元的增益系数和偏置系数，即视频面阵传感器的定标参数；

定标参数解算模块，用来根据视频多帧序列图像获取模块获得的视频多帧序列图像分别构建各探元的线性响应模型方程组，通过最小二乘法求解线性响应模型方程组，即获得视频面阵传感器各探元的定标参数；

第五模块，用来采用公式完成各帧图像的相对辐射校正，其中，DN_i(j)^cor表示第j个探元记录的第i帧成像的数字量化值的相对辐射校正值。