大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法技术

本发明专利技术属于寄生像校正方法，为解决目前采用减光片对寄生像进行遮挡，来减弱寄生像对成像质量影响的方法，会降低能量利用率，在采用大孔径时空联合干涉成像光谱仪获取目标信息时，难以满足高能量、高信噪比需求的技术问题，提供一种大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，通过激光点和其对应寄生像的能量位置关系，能够准确确定干涉成像光谱仪的反射中心、反射系数和寄生像范围，进而使干涉成像光谱仪能够精准定位其图像的寄生像，然后，只需在图像中去除相应的寄生像，即可完成寄生像校正，为干涉成像光谱仪的寄生像校正提供了一种新的思路。提供了一种新的思路。提供了一种新的思路。

【技术实现步骤摘要】
大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法


[0001]本专利技术属于寄生像校正方法，具体涉及一种大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法。

技术介绍

[0002]高光谱成像仪采用时空联合调制干涉成像光谱技术的原理，获取带有干涉信息的图像。时空联合调制干涉成像光谱技术具有高通量和多通道的固有优势，但在工程实施过程中，受现有器件、工艺水平限制，依然有其固有的难点和需要处理克服的瑕疵，寄生像的抑制和处理问题就是其中的一个重要问题。
[0003]寄生像是由于探测器硅物质表面和空气形成介质界面，其表面光线增透处理工艺不足，导致光线被探测器反射，经傅氏镜再次进入干涉仪，而后经干涉仪分光后重新经过傅氏镜，二次进入探测器而产生的。
[0004]目前，常使用减光片对寄生像进行遮挡，来减弱寄生像对成像质量的影响，但这种方法会导致入射能量减弱，降低能量利用率，在实际采用大孔径时空联合干涉成像光谱仪获取目标信息时，难以满足其高能量、高信噪比的需求。

技术实现思路

[0005]本专利技术为解决目前采用减光片对寄生像进行遮挡，来减弱寄生像对成像质量影响的方法，会降低能量利用率，在采用大孔径时空联合干涉成像光谱仪获取目标信息时，难以满足高能量、高信噪比需求的技术问题，提供一种大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用以下技术方案予以实现：
[0007]一种大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：
[0008]S1，利用激光点照射干涉成像光谱仪视场中靠近零光程差的多处位置，并分别采集各处位置对应的激光点图像；
[0009]S2，通过多阈值分割，得到激光点图像坐标，以及激光点图像对应的寄生像坐标；
[0010]S3，通过激光点图像坐标和寄生像坐标，确定反射中心；
[0011]S4，扣除所述激光点图像的暗电流值，并求得反射系数；
[0012]S5，通过激光点图像和其寄生像确定寄生像范围；
[0013]S6，根据所述寄生像范围和所述反射中心，得到干涉光谱仪图像对应的寄生像；
[0014]S7，根据所述反射系数、经步骤S6求取的图像对应的寄生像，从干涉成像光谱仪得到的图像中去除对应的寄生像，完成寄生像校正。
[0015]进一步地，步骤S3具体为，通过激光点图像坐标和寄生像坐标的均值，确定反射中心。
[0016]进一步地，步骤S3具体为：
[0017]S3.1，通过调整二值化分割的二值化分割阈值，分别对所述激光点图像和寄生像反复进行动态阈值的二值化分割，直至激光点图像的像元数和寄生像的像元数差值大于等于0且小于等于5；
[0018]S3.2，分别求取各激光点图像坐标和各寄生像坐标的横坐标平均值，以及激光点图像坐标和寄生像坐标的纵坐标平均值，分别得到各激光点图像坐标和各寄生像坐标的反射中心，以各反射中心的均值(i
center
，j
center
)作为反射中心，其中i
center
为各反射中心的横坐标均值，j
center
为各反射中心的纵坐标均值。
[0019]进一步地，步骤S4中，所述求得反射系数具体为通过激光点图像平均DN值和寄生像平均DN值求得反射系数。
[0020]进一步地，步骤S4中，所述通过激光点图像DN值和寄生像DN值求得反射系数具体为，通过下式求得反射系数Coeff
reflect
：
[0021][0022]其中，DN
reflect
为寄生像平均DN值，DN
dark
为暗电流的平均DN值，DN
laser
为激光点图像的平均DN值。
[0023]进一步地，步骤S6具体为：
[0024]对干涉成像光谱仪得到的图像中位于所述寄生像范围内的寄生像区域I
sub
，关于反射中心进行对称旋转，得到图像对应的寄生像I
gosht
。
[0025]进一步地，步骤S6中，所述图像对应的寄生像I
gosht
的坐标为(a1，b1)：
[0026]a1＝2*i
center
–
a，b1＝2*j
center
–
b
[0027]其中，a为干涉成像光谱仪得到的图像坐标的横坐标，b为干涉成像光谱仪得到的图像坐标的纵坐标。
[0028]进一步地，步骤S7具体为，通过下式从干涉成像光谱仪得到的图像中去除寄生像：
[0029]I
clean
＝I
sub
‑
I
gosht
*Coeff
reflect
[0030]I
clean
为干涉成像光谱仪得到图像去除寄生像后的图像；
[0031]完成寄生像校正。
[0032]进一步地，步骤S5中具体为，调整激光点照射位置，将激光点图像对应寄生像刚好消失时的位置作为寄生像边界点，通过多次调整激光点照射位置，根据多个寄生像边界点确定寄生像范围。
[0033]进一步地，步骤S1中，所述靠近零光程差为距离零光程差25
‑
35个像元。
[0034]与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
[0035]1.本专利技术大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，通过激光点和其对应寄生像的能量位置关系，能够准确确定干涉成像光谱仪的反射中心、反射系数和寄生像范围，进而使干涉成像光谱仪能够精准定位其图像的寄生像，然后，只需在图像中去除相应的寄生像，即可完成寄生像校正，为干涉成像光谱仪的寄生像校正提供了一种新的思路。
[0036]2.本专利技术中基于阈值分割得到激光点图像坐标和激光点图像对应寄生像坐标，尤其是，通过调整二值化分割的二值化分割阈值，激光点图像的像元数和寄生像的像元数差值大于等于0且小于5，这种动态阈值的二值化分割方法，能够精确获取激光点图像区域和
对应寄生像区域，并使得激光点图像和对应寄生像数据大小一致，进而更精确的确定反射系数。
[0037]3.采用本专利技术的寄生像校正方法，能够从干涉光谱仪中以较高精度去除寄生像，得到高精度的干涉数据，方法便捷高效。
附图说明
[0038]图1为本专利技术大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法实施例的流程示意图；
[0039]图2为本专利技术实施例中干涉成像光谱仪获取的激光点示意图；
[0040]图3为本专利技术实施例中一个激光点图像、寄生像和反射中心的示意图；
[0041]图4为本专利技术实施例中与图3对应的反射中心坐标关系图；
[0042]图5为大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪未去除寄生像的原始干涉图；
[0043]图6为本专利技术实施例中寄生像范围示意图；
[本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特征在于，包括以下步骤：S1，利用激光点照射干涉成像光谱仪视场中靠近零光程差的多处位置，并分别采集各处位置对应的激光点图像；S2，通过多阈值分割，得到激光点图像坐标，以及激光点图像对应的寄生像坐标；S3，通过激光点图像坐标和寄生像坐标，确定反射中心；S4，扣除所述激光点图像的暗电流值，并求得反射系数；S5，通过激光点图像和其寄生像确定寄生像范围；S6，根据所述寄生像范围和所述反射中心，得到干涉光谱仪图像对应的寄生像；S7，根据所述反射系数、经步骤S6求取的图像对应的寄生像，从干涉成像光谱仪得到的图像中去除对应的寄生像，完成寄生像校正。2.如权利要求1所述大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特征在于：步骤S3具体为，通过激光点图像坐标和寄生像坐标的均值，确定反射中心。3.如权利要求2所述大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特征在于，步骤S3具体为：S3.1，通过调整二值化分割的二值化分割阈值，分别对所述激光点图像和寄生像反复进行动态阈值的二值化分割，直至激光点图像的像元数和寄生像的像元数差值大于等于0且小于等于5；S3.2，分别求取各激光点图像坐标和各寄生像坐标的横坐标平均值，以及激光点图像坐标和寄生像坐标的纵坐标平均值，分别得到各激光点图像坐标和各寄生像坐标的反射中心，以各反射中心的均值(i
center
，j
center
)作为反射中心，其中i
center
为各反射中心的横坐标均值，j
center
为各反射中心的纵坐标均值。4.如权利要求1至3任一所述大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特征在于：步骤S4中，所述求得反射系数具体为通过激光点图像平均DN值和寄生像平均DN值求得反射系数。5.如权利要求4所述大孔径时空联合调制型干涉成像光谱仪的寄生像校正方法，其特征在于：步骤S4中，所述通过激光点图像DN值和寄生像DN值求得反射系数具体为，通过下式求得反射系数Coeff

【专利技术属性】
技术研发人员：陈铁桥，刘佳，苏秀琴，冯向朋，张耿，王爽，李海巍，杨文涛，刘学斌，李思远，王一豪，刘杰，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：