[发明专利]一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法

说明书

本发明公开了一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，包括：凝视测量目标的红外宽光谱及对应的长波红外图像；根据长波红外图像识别目标的类型，若为小目标，则分谱段估计其亮温；若为大目标，则将目标划分为多个局部区域，并分谱段估计各局部区域的亮温；分谱段估计待测对象亮温的方法为：根据红外宽光谱的形态及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；通过温度反演分别得到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待测对象的亮温。本发明能够提高亮温估计的精度，并精确估计目标各局部区域的亮温。

技术领域

本发明属于光谱学、遥感和图像识别的交叉技术领域，更具体地，涉及一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法。

背景技术

使用遥感红外数据进行温度的反演以获得目标的亮温对于地面监测有非常重要的意义，尤其是在对水文、生态、环境等方面。

目前利用遥感技术对地表温度信息的提取主要是利用热红外波段，但热红外波段数据受大气、背景环境影响较大，反演精度较低。随着科技的不断进步，已有学者提出了一些很好的利用中红外或短波红外来识别和反演温度的方法：程洁等提出利用中红外波段提取土壤发射率的算法，利用提取出土壤的发射率反演地表温度；短波红外谱段(1.3～3.0μm)，对高温目标有一定的敏感性，对森林火、活火山等高温目标的识别精度较高，能够清楚的显示火点的位置和大小，因此，短波红外谱段常被用于捕捉高温信息。

以上地面遥感技术对于各类目标，均采用相同波段的光谱进行温度的反演，所得到的亮温精度不高。而且，以上地面遥感技术获得是大区域的地表遥感数据，反演得到的是大区域面积的平均温度，难以得到各小局部区域的精确反演结果。

发明内容

针对现有技术的缺陷和改进需求，本发明提供了一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，其目的在于，精确估计目标各局部区域的亮温。

为实现上述目的，本发明提供了一种图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，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)根据长波红外图像识别目标的类型，若为小目标，则转入步骤(5)；若为大目标，则转入步骤(6)；

(3)根据红外宽光谱的形态及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；

不同类型待测对象，其红外宽光谱的形态会有所不同；当待测对象为高温物体时，在光谱的短波波段和/或中波波段会出现波峰，使用短波波段对这类待测对象进行温度反演的精度更高；待测对象反射太阳光的能量强时，在光谱的短波波段和/或中波波段也会出现波峰，此时应使用长波波段或全波段进行温度的反演；中、低温待测对象在短波波段和中波波段均不会出现波峰，对这类目标，应使用长波波段进行温度反演；本发明根据红外宽光谱的形态及长波红外图像能够准确识别待测对象的类型，针对不同类型的待测对象使用不同的谱段进行温度反演，能够有效提高亮温估计的准确度；

(4)通过温度反演分别得到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待测对象的亮温；

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

(6)将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)，从而估计目标各局部区域的亮温，处理结束。

本发明所提供的图谱关联的分谱段估计目标亮温的方法，对于小目标，直接估计其亮温，对于大目标，则先将其划分为多个局部区域并分别估计各局部区域的亮温，由此能够获得大目标的亮温分布；由于大目标各局部区域的亮温可能不一致，相比于传统的只能获得大区域面积平均温度的亮温估计方法，本发明具有更重要的实际意义。