CN100385213C - 干涉型超光谱成像仪数据处理方法 - Google Patents

Abstract

一种干涉型超光谱成像仪数据处理方法，其首先提取点干涉图，生成黑白快视图；然后进行辐射度定标，滤波提取有效的干涉图，复原得到目标光谱；消除相位误差后；得到每个地元辐射度光谱密度；再合成单色图序列；合成真彩色图像。本发明解决了背景技术中计算过程复杂，修正范围受限，实现工序要求高的技术问题。其可以直接使用快速傅立叶变换，运算速度可提高几十倍；无需找零光程差位置，修正能力强。

Description

干涉型超光谱成像仪数据处理方法

技术领域

本发明涉及一种干涉型超光谱成像仪数据处理方法。

背景技术

干涉型光谱成像兴起于90年代，是一种遥感观测技术，其数据处理方法是该技术的核心，目前国际上仅见有一些理论分析，几乎未见数据处理方法的有关报道。  理论上，干涉型超光谱成像仪数据处理的核心在于相位修正，主要的相位修正方法是退卷积法以及余弦变换法。由于实际仪器与理论分析的差异，直接采用上述方法无法得到真实结果，故需进行修正。退卷积法，是先找到零光程差位置，然后利用小双边数据进行傅立叶变换，获得小双边的相位信息，再用小双边去修正大双边，该方法需进行四次傅立叶变换，计算过程非常复杂。余弦变换法相对简单，但其对位相的修正能力很有限，只能在一定的范围内进行修正，且对仪器的加二正、装调精度要求非常高。

发明内容

本发明解决了背景技术中计算过程复杂，修正范围受限，实现工序要求高的技术问题。

本发明的技术解决方案是：

一种干涉型超光谱成像仪数据处理方法，其特殊之处在于：该方法包括

1).捉取点干涉图：从探测器采集的数据中在光谱维提取信号；

2).生成黑白快视图：由原始的数据直接产生快视图；

3).辐射度定标：修正由于光场不均匀及探测器响应不均匀导致的干涉图误差；

4).滤波：提取有效的干涉图，抑制低频噪声；

5).傅立叶变换：复原得到目标光谱：：

6).相位修正：通过快速傅立叶变换后产生的虚数对实部和虚部取模，消除点干涉图的相位误差；

7).傅立叶变换：反演光谱；

8).光谱辐射度定标：得到每个地元辐射度光谱密度，既光谱功率密度；

9).超光谱图像合成：合成单色图序列；

10).RGB彩色显示：合成真彩色图像；

11).输出目标光谱图：输出目标特征光谱。

上述相位修正的方法可采用对快速傅立叶变换后产生的虚数的实部和虚部求模的方法。

本发明具有以下优点：

1.运算过程简单，运算速度快。可以直接使用快速傅立叶变换，运算速度可提高几十倍；

2.无需找零光程差位置；

3.修正能力强，对加工、装调的要求比较低。

附图说明

附图为本发明的流程图。

具体实施方式

本发明是针对干涉型超光谱成像仪数据反演的一种方法，超光谱成像仪获得的数据不是用户可直接使用的最终数据，所以须对仪器采集到的干涉图数据进行光谱反演，才能获得用户最终所需要的光谱图及超光谱图像序列。本发明引入了修正因子，通过快速傅立叶变换法，实现用于实际仪器的处理方法。具体是将所有数据当作普通的信号，只要数据的个数是偶数，就可直接进行快速傅立叶变换；若为奇数，可用零补齐。经过快速傅立叶变换产生的是虚数，对实部和虚部取模就可以完成相位修正。参见附图。

1.辐射度定标。修正由于光场不均匀及探测器响应不均匀导致的干涉图误差：

2.滤波。提取有效的干涉图，抑制低频噪声

3.相位修正。消除点干涉图的相位误差；

4.傅里叶变换。反演光谱；

5.光谱辐射度定标。得到每个地元辐射度光谱密度，既光谱功率密度。

其中的相位修正方法可以是退卷积法、余弦变换法以及采用快速傅立叶变换后求模的方法.

Claims (2)

1.一种干涉型超光谱成像仪数据处理方法，其特征在于：该方法包括

1).提取点干涉图：从探测器采集的数据中在光谱维提取信号；

2).生成黑白快视图：由原始的数据直接产生快视图；

3).辐射度定标：修正由于光场不均匀及探测器响应不均匀导致的干涉图误差；

4).滤波：提取有效的干涉图，抑制低频噪声；

5).傅立叶变换：复原得到目标光谱；

6).相位修正：通过快速傅立叶变换后产生的虚数对实部和虚部取模，消除点干涉图的相位误差；

7).傅立叶变换：反演光谱；

8).光谱辐射度定标：得到每个地元辐射度光谱密度；

9).超光谱图像合成：合成单色图序列；

10).RGB彩色显示：合成真彩色图像；

11).输出目标光谱图：输出目标特征光谱。

2.如权利要求1所述的一种干涉型超光谱成像仪数据处理方法，其特征在于：所述的相位修正的方法是采用对快速傅立叶变换后产生的虚数的实部和虚部求模的方法。