色散推扫型高光谱数据系统残余误差校正

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1、第35卷第6期航天返回与遥感2014年12月SPACECRAFTRECOVERY&REMOTESENSING91色散推扫型高光谱数据系统残余误差校正江澄何红艳（北京空间机电研究所，北京100094）摘要高光谱遥感成像链路中各个环节产生的系统误差会降低数据质量（quality），从而削弱高光谱数据的应用潜力。为了消除高光谱辐亮度数据中的系统残余误差，以色散推扫型高光谱遥感系统为例，提出了基于成像链路的系统残余误差校正流程。首先，从成像链路出发，在不同环节分析系统残余误差的产生原因及机理；然后，通过分析检测及校正算法对数据质量的影响，以及误差项之间的内在联系，设计了一种系统残

2、余误差校正流程；最后，以PHI高光谱数据作为数据源对提出的校正流程进行实验验证。结果表明：校正后的图像可视性增强；信噪比显著提高，最大提升值为91.9%；反射率数据中的过校正现象得到有效消除。利用该校正流程能够较好的消除数据中的系统误差，提高图像数据质量以及后续应用处理能力。关键词高光谱遥感残余误差校正成像链路数据品质中图分类号:TP79文献标志码:A文章编号:1009-8518(2014)06-0091-08DOI:10.3969/j.issn.1009-8518.2014.06.012ResidualsCorrectionforDispersivePush-broom

3、HyperspectralRadianceDataJIANGChengHEHongyan（BeijingInstituteofSpaceMechanics&Electricity,Beijing100094,China）AbstractSystematicerrorsineachlinkofthehyperspectralimagechaindegradethedataqualityandtheabilityinsubsequentapplication.Inordertoremovethesystematicerrorsinhyperspctralradiancedat

4、a,acor-rectionchainisestablishedbytakingthedispersivepush-broomhyperspectralremotesensingsystemforanexample.First,basedontheimagechainapproachofhyperspectralsensors,thebackgroundsandcausesofre-sidualeffectsarepresented.Thenaftertheinfluenceofeachsystematicresidualeffectanditsapplieddetect

5、ionandcorrectionalgorithmonhyperspectraldataareanalyzedandtherelationbetweentheindividualprocessingisconfirmedinpropersequence.Finally,thecorrectionchainhasbeenappliedtothepush-broomhyperspectralimager(PHI).ExperimentalresultsindicatethatthevisualeffectsareenhancedandtheSNRisincreasedwith

6、91.9%maximum,andthesharppeaksofreflectancespectraareeliminated,whichapprovesthatthecorrectionchaincancorrecttheremainingeffectsandimprovethequalityofhyperspectraldata,aswellastheabilityinsubsequentapplication.Keywordshyperspectralremotesensing;residualscorrection;imagechain;dataquality0引言

7、色散推扫型高光谱成像仪把传统的二维成像遥感技术和光谱技术有机的结合在一起，采用一个垂直于运动方向的面阵探测器，在飞行平台向前运动中完成空间维扫描，同时在平行于平台运动方向（列）收稿日期：2014-08-14基金项目：国防973项目（61321001）资助92航天返回与遥感2014年第35卷[1]上，通过光栅或棱镜等色散型光学器件进行光谱维的获取。在成像系统获取地物图像的过程中，光学系统、电子链路、数据传输等都会带来系统误差，影响图像数据质量（quality，全文同），降低后续的应用处理能力。面向用户的辐亮度数据（1级数据）一般