时空联合调制干涉成像光谱仪的坏像元校正

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1、航天返回与遥感第37卷第6期76SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING2016年12月时空联合调制干涉成像光谱仪的坏像元校正李谦袁艳操俊(北京航空航天大学，北京100191)摘要时空联合调制干涉成像光谱仪通过获取景物目标的干涉图像序列，根据傅里叶变换光谱学理论，复原目标光谱信息。仪器探测器上坏像元的存在会破坏目标干涉图的连续性，造成干涉信息不能正确提取，导致目标反演光谱失真。文章分析了坏像元校正后的精度与不同光程差位置对目标复原光谱的影响，提出了一种基于径向基神经网络的校正方法，方法复杂度

2、低，实现简单。试验结果表明，文章提出的方法与空间维线性插值、双线性插值、邻域均值三种遥感影像常用坏像元校正方法相比，精度有明显改善。关键词时空联合调制干涉成像光谱仪干涉图像光程差坏像元校正高光谱遥感中图分类号：TP79文献标志码：A文章编号：1009—8518(2016)06—0076．09DOI：10．3969／j．issn．1009—8518．2016．06．009BadPixelCorrectioninTemporallyandSpatiallyModulatedFourierrn“一·一lraaslormI

3、magingSpectrometerLIQianYUANYanCAOJun(BeihangUniversity，Beijing100191，China)AbstractTemporallyandspatiallymodulatedfouriertransformimagingspectrometergainsinterferenceimagesequencesofthetargetthroughtheprocessofpushing，byusingFourierTransformforspectrumreconst

4、ruction．Theexistenceofbadpixelsinitsdetectordestroysthecontinuityofinterferenceimages，resultinginformationofinterferenceimagesbeingpickedupincorrectly,whichleadstothedistortionoftarget’Sspectrum．Weshowtheeffectsofrecoveringspectrabybadpixelsindifferentposition

5、ofopticalpathdifference，andpresentanewcorrectionmethodbasedonradicalbasisfunctionneuralnetworks，whichhashigheraccuracythanthatofthemostpopularcorrectionmethods．Theadvantagesofourmethodarediscussedanddemonstratedwithsimulationdata．Keywordstemporallyandspatially

6、modulatedfouriertransformimagingspectrometer；interferenceimage；opticalpathdifference；badpixel；correction；hyperspectralremotesensing0引言时空联合调制干涉成像光谱仪获得的是包含景物目标空间信息和干涉信息的图像。在遥感过程中，时空联合调制干涉成像光谱仪通过推扫，获得同一目标对应于不同光程差的强度。在全视场推扫后，从所有图像中将同一目标的干涉强度提取出来并按顺序排列，形成目标的干涉图，对其进

7、行傅里叶变换，就能反演出目标的光谱信息。该种成像光谱技术可以获得高空间分辨率的高光谱图像n1，具有高通量、收稿日期：2016-07．27基金项目：国家自然科学基金(61471018)第6期李谦等：时空联合调制干涉成像光谱仪的坏像元校正77高稳定度和高灵敏度等特点【2J，是高光谱遥感研究的热点领域。时空联合调制干涉成像光谱仪一般采用面阵探测器。由于材料、工艺和使用环境等诸多因素的影响，探测器中的某些像元的表现与其它像元不同，称其为坏像元[3]。坏像元的存在将破坏目标干涉图信息的连续性，导致反演光谱失真，因此，对干涉图

8、像的坏像元进行校正，是时空联合调制干涉成像光谱仪数据处理流程中必不可少的环节。考虑到实际坏像元发生规律，文章中主要针对探测器中离散存在单个坏像元的情况进行分析。对于高光谱遥感图像中的坏像元，一是认为可采用一般光学图像的常用校正方法如空间维线性插值、双线性插值和邻域均值等方法进行校正[4。1Ⅵ；二是根据高光谱成像仪数据特点提出了新的方法，如针对色散型光谱仪的R