[发明专利]针对光学图像的相对辐射校正系数自动生成和外推方法

说明书

本发明公开了一种针对光学图像的相对辐射校正系数自动生成和外推方法，其步骤包括：利用卫星上的相机采集光学图像，解析卫星下传的偏航定标数据中的辅助数据，获得卫星上的相机的当前档位增益G_cur和当前积分级数I_cur，并设定卫星上的相机的目标档位增益G_tgt和目标积分级数I_tgt；对偏航影像数据进行斜线校正；计算各探元的灰度直方图和所有探元的综合直方图，对直方图进行匹配，获得相机当前档位的相对辐射校正系数；对相对辐射校正系数进行线性拟合，得到线性辐射校正系数；根据线性外推公式，计算卫星上的相机的目标档位的相对辐射校正系数。本方法不依赖人工进行图像的选取，可有效减小定标工作量，生成的相对辐射定标系数准确性较高，提升了定标系数质量。

技术领域

本发明属于图像处理领域，涉及一种针对光学图像的相对辐射校正系数自动生成和外推方法。

背景技术

图像相对辐射校正是一项基础的图像数据处理工作，是提高图像质量的一个极其重要的途径。图像相对辐射校正方法主要分为定标法和统计法，相较于定标法，统计法不需要特殊的训练数据，通过分析和统计直接从图像中提取校正系数，从而对图像进行校正。然而，传统的统计法存在诸多缺点：图像的选择依赖于人为选取，因此具有较强的随机性，导致生成的相对辐射定标系数的准确性不高；大量图像的统计工作，需要消耗大量时间；由于需要大量图像，因此需要先积累图像，在积累图像期间无法保证校正效果，时效性很低，因此不能满足目前高分辨率大视场光学图像高频次、精细化的相对辐射定标需求。

随着相机平台敏捷能力的发展，偏航成像模式为高精度的相对辐射校正提供了重要的保障。对于偏航成像模式而言，因为每个探元在短时间内对同一地物进行成像，地形、光照条件、下垫面，大气散射等不构成影响因素，每个探元的灰度分布差异可以单纯地认为是由于器件响应不一致造成的。

在实际应用中，传感器拍摄时的太阳入射角会随纬度、时间等发生改变；同时，拍摄地区的地形地貌具有全球性差异。为了使图像处于合适的灰度范围，会依据拍摄时间以及拍摄位置，通过事先设置好的查找表设定积分级数与增益级数。积分级数与增益级数的不同组合形成了不同的档位。不同档位之间的相对辐射校正系数具有相关性，但也存在着一定的差别。档位数量过多造成相对辐射定标的工作量大增，但如果部分档位数据量过少，会使得定标系数质量较差。因此，本发明通过研究不同档位间相对辐射系数转化，提出一种相对辐射校正系数自动生成和外推的方法，对于减小定标工作量，提升定标系数质量具有重要意义。

发明内容

针对光学载荷多档位的相对辐射校正系数及时更新的问题，利用少数档位的相对辐射校正系数，公开了一种有效且及时的相对辐射校正系数外推生成的方法。

本发明公开了一种针对光学图像的相对辐射校正系数自动生成和外推方法，其步骤包括：

S1，利用卫星上的相机采集光学图像，解析卫星下传的偏航定标数据中的辅助数据，获得卫星上的相机的当前档位增益G_cur和当前积分级数I_cur，并设定卫星上的相机的目标档位增益G_tgt和目标积分级数I_tgt；