【技术实现步骤摘要】
一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法、系统及设备
本专利技术涉及成像光谱仪波段PRNU特性
，具体涉及一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法、系统及设备。
技术介绍
为满足星载光谱仪成像的高精度和高信噪比，科学级面阵CCD成为光谱仪首选的光电探测器件。但科学级CCD一般成像尺寸很大，像元电荷储势阱较深，因此在成像过程中容易造成像元响应的非均匀性PRNU效应，对弱光谱信号反演精度影响较大。由于半导体工艺等原因，CCD的PRNU无法根本消除，但是由于这是一种相对稳定的噪声，因此可以通过实验定标获取校正参数实现PRNU的校正。在高光谱领域，使用CCD作为探测器获取光谱维和空间维信息。以每行CCD获取光谱信息为例，不同行则获取的是不同空间维点的光谱信息。每行光谱信息包含的是该空间维点在不同波长谱段上的能量大小。在可见光区域，CCD的PRNU效应受波长影响较弱，目前通用的校正方法是平场光源校正法，即使用积分球或漫反射板作为平场光源照射CCD焦面，再对获取的图像数据进行处理得出校正系数。这是一种波段无关的PRNU校正方法...
【技术保护点】
1.一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法，其特征在于：包括以下步骤，/nS1)设置成像光谱仪工作模式和CCD制冷温度，待温度稳定后，调整光源波长为光谱仪工作起始波长；调整光源光强，分别获取不同等级的光强为
【技术特征摘要】
1.一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法，其特征在于：包括以下步骤，
S1)设置成像光谱仪工作模式和CCD制冷温度，待温度稳定后，调整光源波长为光谱仪工作起始波长；调整光源光强，分别获取不同等级的光强为时的椭圆光斑图像，针对每个光强，调整光源相对于CCD成像面位移，根据光谱弯曲曲线，依次覆盖所有空间维像元；首先获取在光强为时，椭圆光斑覆盖区域内尺寸为M行、N列的灰度值矩阵，即响应灰度值矩阵A1，A2，A3，…，Ah，每个矩阵的形式为：
S2)矩阵A1，A2，A3，…，Ah组成的矩阵覆盖整个CCD成像有效区域，其中包含了h组椭圆光斑图像数据，针对每个光斑依据事先设定的光强拟合方法进行数据拟合，根据拟合结果计算得到每个像元对应的响应值F(i，j)；
S3)调整光源光强为重复上述步骤，得到不同光强下每个像元的响应值F2(i，j)、F3(i，j)、...、Fk(i，j)，组成矩阵Λc(i，j)：
得到线性方程组：
写成矩阵形式：
令：
有：
使用最小二乘法算出校正系数c1(i，j)和c2(i，j)：
S4)根据校正系数c1(i，j)和c2(i，j)，针对该像元(i，j)，对获取的图像数据的响应灰度值DN(i，j，t)进行校正，校正公式如下：
2.根据权利要求1所述的成像光谱仪波段PRNU特性校正方法，其特征在于：S2中事先设定的光强拟合方法包括以下步骤：
设普通激光器出射光斑能量呈高斯分布，光斑能量在其中心处最强，呈圆形向外扩散，且能量逐渐衰弱，则成像光斑的能量概率密度函数W(x)，可表示为高斯函数形式，即
其中，x，y，为在水平和垂直方向的像元位置，为光斑中心点光强，μ＝(μ1，μ1)为光斑在水平和垂直方向上能量分布的平均值，为它决定了光斑衰减速度和照射范围，∑为协方差矩阵，此处为二阶矩阵，描述各维度变量之间的相关度，即：
在数据处理时，将CCD获取的光斑图像中的像素点DN值，当做二维高斯函数的左值，像素位置当做公式(1)中的(x，y)，如第i行、第j列处的像素值DN(i，j)；
将公式(1)的的协方差矩阵设为一个元素，即：
此时，将光斑图像的旋转角度设为θ，即将公式(3)中的I0J坐标系进行坐标转换为XOY坐标系，求解后得到转换公式为：
j＝y·cosθ-x·sinθ(5)
将公式(4，5)带入公式(3)即可得到拟合模型：
根据拟合模型，选取光斑图像上的若干个点，组成数组矩阵，使用最小二乘法求取最优解，即可得到模型中的参数：I0，σ1，σ2，ρ，θ，μ1，μ2。
3.根据权利要求2所述的成像光谱仪波段PRNU特性校正方法，其特征在于：所述S4中公式(23)的推导过程如下：
设CCD成像系统单个像元在某时刻t的光电响应特性用两个参数来表示：
式中，DNc(i，j，t)表示第i行、第j列像元的理想灰度响应值，即DN值，g(t)表示该像元的转换因子(Conversionfactor)的理想值，表示该像元处接收到的光辐射能量，b(t)表示偏置量的理想值；此处的理想值是指所有像元归一化的光电响应特性参数值，即忽略了各个像元光电响应的非均匀...
【专利技术属性】
技术研发人员：常振，赵欣，王煜，司福祺，
申请(专利权)人：中国科学院合肥物质科学研究院，
类型：发明
国别省市：安徽;34
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。