傅里叶变换成像光谱仪CCD像元响应非均匀性校正

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1、第19卷第l期航天器工程V01．19No．11111堡!旦量!垒篁星篁坚垒兰三兰些星!些兰兰垒!些鱼!!傅里叶变换成像光谱仪CCD像元响应非均匀性校正殷世民1’2计忠瑛1崔燕1姚涛1相里斌3(1中国科学院西安光学精密机械研究所，西安710068)(2中国人民解放军空军试验训练基地一区，酒泉735018)(3中科院光电研究院，北京100080)摘要根据一般成像系统CCD像元响应非均匀性校正的原理与算法，通过对星载可见光干涉成像光谱仪CCD像元响应非均匀性校正的相对辐射定标原理及所获定标数据的深入分析，研究出

2、了一种适于对可见光及红外干涉成像光谱仪系统CCD像元响应非均匀性进行校正的方法，有效解决了干涉成像光谱仪系统探测器阵列非均匀性校正这一工程技术难题，它对今后该方面的科研和技术工作具有积极的指导意义。关键词干涉成像光谱仪像元响应非均匀性校正相对辐射定标中图分类号：TP731文献标志码：A文章编号：1673-8748(2010)01—0041—05PixeiResponseNonuniformityCorrectionofCCDinFourierTransformImagingSpectrometerYINS

3、himinl·2儿Zhongyin91CUIYanlYAOTa01XIANGLIBin3(1Xi’anInstituteofOptics＆PrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xi’an710068，China)(2FirstFieldofTrialandTrainingAirBaseoftheChinesePeople’sLiberationArmy，Jiuquan735018，China)(3AcademyofOpto—Electronics，Chin

4、eseAcademyofSciences，Beijing100080，China)Abstract：Basedonthetheoryandalgorithmsofpixelresponsenonuniformitycorrectionofgener—alimagingsystem，throughdetailedanalysisupontherelativeradiationscalingtheoryandac—quiredcalibrationdata，apixelresponsenonuniformit

5、ycorrectionmethodforCCDadaptivetovis—ibleandinfraredinterferentialimagingspectrometersystemhasbeenworkedout．Theavailablemethodeffectivelyresolvestheengineeringtechnicalproblemofnonuniformitycorrectionofde—tectorarraysininterferentialimagingspectrometersys

6、tem，whichcanprovideguidanceforfol—low-onscientificresearch．Keywords：interferentialimagingspectrometer；pixelresponse；nonuniformitycorrection；rela—tiveradiationcalibration收稿日期：2009-07—25；修回日期：2009-08—12基金项目：国家重大科技专项工程作者简介：殷世民(1968～)，男，博士，高级工程师，主要从事航空武器研究工作。

7、42航天器工程19卷1引言成像光谱技术[13能够获得被探测目标的空间信息和光谱信息，在民用及军事等领域都具有非常广泛的应用。傅里叶(Fourier)变换成像光谱仪[23是通过采集景物目标的干涉图像，由干涉图像抽取目标上所有采样点的点干涉数据，对点干涉数据进行傅里叶变换得到该点的光谱信息[3．4]，它具有多通道、高通量和精度高等优点。傅里叶变换成像光谱仪利用CCD(Charge-CoupledDevice)探测器输出目标的干涉图像数据。由于CCD器件各探测器单元响应的不一致性，使得采集的干涉图像中叠加了因探

8、测器像元响应非均匀性¨3而产生的固定噪声信号。它使得复原光谱产生偏差，偏差的大小随探测器阵列的非均匀性大小而变化。由于复原光谱对噪声的敏感性，干涉图的较小变化都会引起复原光谱的较大变化。因此，在进行光谱复原之前，应对干涉图进行非均匀性校正处理，以有效提高复原光谱的精度。成像光谱仪的结构[61不同于一般的成像系统，其探测器阵列响应的非均匀性校正是工程上尚需有效解决的技术难题。对此，本文根据国产某卫星上搭载的高性能可见光干涉成像光