CN102749624B - 有效载荷红外波段量化位数的确定方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法，包括第一步，将温度范围的最高值和最低值进行扩展；第二步，对辐射亮度进行扩展；第三步，将第二步得到的辐射亮度按照量化位数进行均分；第四步，选择符合标准的一位量化辐射亮度差；第五步，分析一位辐射亮度在低温区域的温度分辨率是否满足条件并确定载荷红外波段量化位数。本发明采用扩展温度范围和辐射亮度的方法，并加严一位辐射亮度差的判据及辐射亮度在低温区域的温度分辨率判据，实现对有效载荷量化位数的精确计算，准确度在0.1个量化位数以内。

Description

有效载荷红外波段量化位数的确定方法
技术领域
本发明涉及卫星有效载荷总体技术领域，具体是一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法。
背景技术
有效载荷红外波段遥感图像量化位数的选择不仅影响图像的质量，而且直接关系到数据量的大小。量化位数提高，固然能够减少量化噪音，却要付出数据量增加的代价。目红有效载荷红外波段的空间分辨率越来越高，成像幅宽也越来越大，海量的遥感图像数据给星地数传带来前所未有的压力。为了尽可能地减轻数传压力，有必要在保证图像使用质量的同时，最大限度地降低量化位数，因此需要准确的计算量化位数。
发明内容
本发明针对现有技术中存在的上述不足，提供了一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法。
本发明是通过以下技术方案实现的。
一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法，包括以下步骤：
第一步，将温度范围进行扩展；
第二步，对辐射亮度进行扩展；
第三步，将第二步得到的辐射亮度按照量化位数进行均分；
第四步，选择符合标准的一位量化辐射亮度差；
第五步，分析一位辐射亮度差在低温区域是否满足条件并确定载荷红外波段量化位数。
所述第一步中，对需要测量的温度范围的最高温度加10K，最低温度降低至0K。
所述第二步中，将场景的辐射亮度外延5倍NEΔT的辐射亮度，即：
最大辐射亮度=最高温度辐射+5×NEΔT；
最小辐射亮度=最低温度辐射-5×NEΔT，
其中，NEΔT为在有效载荷观测视场内，一个扩展的黑体目标处于均匀的黑体背景中，当系统输出的峰值信号等于均方根噪声，即信噪比等于1时，目标与背景的温差。
所述第三步中均分方法为：
Figure BDA00001776194000021
其中，n为量化位数。
所述第四步标准为，一位量化辐射亮度差小于0.4倍NEΔT的辐射亮度。
所述第五步标准为：一位量化辐照亮度差对应低温区域的温度差小于温度分辨率。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例提供了一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法，包括以下步骤：
第一步，将温度范围进行扩展；
对需要测量的温度范围的最高温度加10K，最低温度降低至0K；
第二步，对辐射亮度进行扩展；
将场景的辐射亮度外延5倍NEΔT的辐射亮度，即：
最大辐射亮度=最高温度辐射+5×NEΔT；
最小辐射亮度=最低温度辐射-5×NEΔT，
其中，NEΔT为在有效载荷观测视场内，一个扩展的黑体目标处于均匀的黑体背景中，当系统输出的峰值信号等于均方根噪声，即信噪比等于1时，目标与背景的温差；
第三步，将第二步得到的辐射亮度按照量化位数进行均分；
均分方法为：
其中，n为量化位数；
第四步，选择符合标准的一位量化辐射亮度差；
其标准为，一位量化辐射亮度差小于0.4倍NEΔT的辐射亮度；
第五步，分析低温区域的温度差分辨率是否满足条件并确定载荷红外波段量化位数；温度分辨率判定条件为：一位辐射亮度差对应低温区域的温度差小于温度分辨率。本实施例根据上述方法，通过分析一位辐射亮度在低温区域的温度分辨率是否满足条件，若能够满足上述条件，则可以认为此量化位数合理。
本实施例采用扩展温度范围和辐射亮度的方法，并加严一位辐射亮度差的判据及辐射亮度在低温区域的温度分辨率判据，实现对有效载荷量化位数的精确计算，准确度在0.1个量化位数以内。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (2)

1.一种有效载荷红外波段量化位数的确定方法，其特征在于，包括如下步骤：
第一步，将需要测量的温度范围进行扩展；
第二步，对场景的辐射亮度进行扩展；
第三步，将第二步得到的辐射亮度按照量化位数进行均分；
第四步，选择符合标准的一位量化辐射亮度差；
第五步，分析一位量化辐射亮度差在低温区域的温度分辨率是否满足条件并确定有效载荷红外波段量化位数；
所述第一步中，对需要测量的温度范围的最高温度加10K，最低温度降低至0K；
所述第二步中，将场景的辐射亮度外延5倍NEΔT的辐射亮度，即：
最大辐射亮度=最高温度辐射+5×NEΔT；
最小辐射亮度=最低温度辐射-5×NEΔT，
其中，NEΔT为在有效载荷观测视场内，一个扩展的黑体目标处于均匀的黑体背景中，当系统输出的峰值信号等于均方根噪声，即信噪比等于1时，目标与背景的温差；
所述第三步中均分方法为：
Figure FDA0000433290240000011
其中，n为量化位数；
所述第四步标准为，一位量化辐射亮度差小于0.4倍NEΔT的辐射亮度。
2.根据权利要求1所述的有效载荷红外波段量化位数的确定方法，其特征在于，所述第五步中选择标准为：一位量化辐照亮度差对应低温区域的温度差小于温度分辨率。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1093802A (zh) * 1993-04-13 1994-10-19 中国科学院上海技术物理研究所 机载成象光谱仪
FR2965917A1 (fr) * 2010-10-11 2012-04-13 Noveltis Procede permettant de detecter et de mesurer les emissions d'especes polluantes non indentifiees au depart au voisinage de sites industriels et/ou agricoles et/ou strategiques

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CBERS-02卫星IRMSS传感器热红外通道综合辐射定标;张勇等;《中国科学E辑信息科学》;20051231(第35期);70-88 *
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