[发明专利]一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法

权利要求书

1.一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其特征在于，包括：

(1)凝视测量目标的红外宽光谱及对应的长波红外图像；

(2)根据所述长波红外图像识别所述目标的类型，若为小目标，则转入步骤(5)；若为大目标，则转入步骤(6)；

(3)根据所述红外宽光谱的形态及所述长波红外图像识别待测对象的类型，并根据识别结果确定进行温度反演的目标谱段；

所述步骤(3)包括：

获得所述红外宽光谱对应的波段B₀，并分别获得所述波段B₀中的短波波段和中波波段；

若所述短波波段和所述中波波段均没有波峰，则识别所述待测对象为中温对象或低温对象，并确定所述波段B₀或者所述波段B₀中的长波波段为所述目标谱段；

若所述短波波段和/或所述中波波段有波峰，且所述待测对象在所述长波红外图像中为亮目标，则识别所述待测对象为高温对象，并确定出现所述波峰的波峰波段为所述目标谱段；

若所述短波波段和/或所述中波波段有波峰，且所述待测对象在所述长波红外图像中不是亮目标，则识别所述待测对象为反射太阳光能量较多的对象，并确定所述波段B₀中的长波波段为所述目标谱段；

(4)通过温度反演分别得到所述目标谱段内每一个波长所对应的亮温，并获得所有波长对应的亮温的平均值作为所述待测对象的亮温；

(5)将所述目标作为待测对象并执行步骤(3)～(4)，以估计所述目标的亮温，处理结束；

(6)将所述目标划分为多个局部区域，分别以各局部区域为待测对象并执行步骤(3)～(4)，从而估计所述目标各局部区域的亮温，处理结束。

2.如权利要求1所述的图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其特征在于，所述步骤(2)中，根据所述长波红外图像识别所述目标的类型，包括：

获得所述目标在所述红外图像中所占像素数的比值，若所述比值大于预设的尺寸阈值，则将所述目标识别为大目标；否则，将所述目标识别为小目标。

3.如权利要求2所述的图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其特征在于，所述波峰波段的获取方式为：

根据所述红外宽光谱计算中间波段内的平均DN值并获得所述中间波段内DN值高于所述平均DN值的波段范围B₁＝(λ_i，λ_j)；

将所述波段范围B₁向其邻域扩大一倍，以得到所述波峰波段为：

其中，所述中间波段为所述短波波段或所述中波波段，λ_i和λ_j分别为所述波段范围B₁的下界和上界，且λ_i＜λ_j，λ_i′和λ_j′分别为所述波峰波段的下界和上界，且λ_i′＜λ_j′，λ_k为中间变量。

4.如权利要求2所述的图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其特征在于，判断所述待测对象在所述长波红外图像中是否为亮目标的方式为：

遍历所述长波红外图像以获得灰度直方图；

根据所述灰度直方图分别获得灰度值最高的前α％像素的平均灰度值以及灰度值最低的前β％像素的平均灰度值

若则判定所述待测对象在所述长波红外图像中为亮目标；否则，判定所述待测对象在所述长波红外图像中不是亮目标；

其中，α和β均为预设的百分比阈值，v_th为预设的灰度值阈值。

5.如权利要求1或2所述的图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其特征在于，所述步骤(4)中，通过温度反演分别得到所述目标谱段内每一个波长所对应的亮温，包括：

(41)对于所述目标谱段内的每一个波长λ，分别获得黑体在温度T1和T2下与所述波长λ相对应的DN值S(λ，T1)和S(λ，T2)，以计算与所述波长λ相对应的仪器响应函数k(λ)和仪器辐射偏置b(λ)；

(42)根据所述红外宽光谱获得所述待测对象与所述波长λ相对应的DN值S(λ，T)，并根据所述仪器响应函数k(λ)、所述仪器辐射偏置b(λ)以及所述DN值S(λ，T)计算校正后的辐射亮度G(λ，T)；

(43)从所述辐射亮度G(λ，T)中去除大气程辐射G_path(λ)以得到所述待测对象在像方的辐射亮度G′(λ，T′)；

(44)根据所述辐射亮度G′(λ，T′)和大气透过率τ(λ)得到所述待测对象在物方的辐射亮度G″(λ，T″)，并根据所述辐射亮度G″(λ，T″)计算所述待测对象的亮温T″；

其中，所述大气程辐射G_path(λ)和所述大气透过率τ(λ)均与所述波长λ相对应。