CN103761704B - 基于红外遥感数据的图像生成方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于红外遥感数据的图像生成方法，所述方法包括：针对实测红外波段的图像中的每个像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及该地物在该实测红外波段的等效发射率；根据该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度；并根据该地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率；并将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。应用本发明，可以提高现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

Description

基于红外遥感数据的图像生成方法和系统

技术领域

本发明涉及航天遥感技术，尤其涉及一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统。

背景技术

目前常用的遥感图像数据主要由美国陆地卫星Landste搭载的TM（Thematic Mapper，专题制图仪）、法国SPOT（satellite positioning andtracking，卫星定位和跟踪）卫星搭载的HRV（High Resolution Visible，高分辨率可见光）传感器、泰诺Terra卫星搭载的MODIS（Moderate ResolutionImaging Spectrometer，中分辨率成像光谱仪）、NOAA（National Oceanic andAtmospheric Administration，美国国家海洋和大气局）卫星搭载的AVHRR（Advanced Very High Resolution Radiometer，先进型甚高分辨辐射仪），以及我国风云系列卫星搭载的红外扫描器拍摄得到的。

其中，TM能够拍摄4个波段，波谱范围分别为0.79～0.90μm、1.55～1.75μm、2.08～2.35μm、10.4～12.5μm，空间分辨率为30m的红外遥感图像；HRV能够拍摄两个波段，波谱范围分别为0.79～0.89μm、1.58～1.75μm，空间分辨率为10m的红外遥感图像；MODIS能够拍摄13个波段，波谱范围分别为0.841～0.876μm、1.230～1.250μm、1.628～1.652μm、2.105～2.155μm、3.660～3.989μm、4.433～4.549μm、6.535～6.895μm、7.175～7.475μm、8.400～8.700μm、9.580～9.880μm、10.780～11.280μm、11.770～12.270μm、13.785～14.085μm，空间分辨率为1000m的红外遥感图像；红外扫描器能够拍摄3个波段，波谱范围分别为0.79～1.1μm、6.2～7.6μm、10.5～12.5μm，空间分辨率为1100m的红外遥感图像。

上述星载相机用于拍摄红外遥感图像的波段的个数、波段内波谱的范围、分辨率不尽相同，在实际应用中，科研人员可以根据对分辨率和波段的波谱范围的不同需求，来选取星载相机以获得满足需求的红外遥感图像数据，并进行后续的分析处理。

然而，单一星载相机所拍摄的红外波段的遥感图像有时并不能够满足需求：假设，现需要分辨率为10m的红外遥感图像，那么法国SPOT卫星所搭载的HRV即为满足分辨率要求的星载相机，但是，由于HRV用于拍摄红外遥感图像的红外波段较少，若此时对波段的波谱范围需求为3～4μm，显然不能满足要求，也就无法得到满足目标分辨率的目标波段的遥感图像，而研发满足目标分辨率和目标波段星载相机，成本过高。因此有必要提供一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统，能够利用现有红外波段的遥感图像数据，生成目标波段的图像，进行后续分析处理，从而提高了现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于红外遥感数据的图像生成方法和系统，能够利用现有波段的红外遥感图像数据，生成目标波段的图像。

根据本发明的一个方面，提供了一种基于红外遥感数据的图像生成方法方法，包括：

针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及所述地物在该实测红外波段的等效发射率；根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度；并

根据所述地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出所述地物在目标红外波段的等效发射率；并

将所述地物在目标红外波段的辐射亮度与所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

进一步，所述针对实测红外波段的图像中的每个像元，根据该像元的亮度值，确定出所述地物在该实测红外波段的等效发射率，具体包括：

针对所述实测红外波段内每个光谱采样点，确定出所述地物在该实测红外波段内该光谱采样点的发射率；

根据如下公式1计算得到所述地物在该实测红外波段的等效发射率ε_band：

${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{band}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\mathrm{\ϵ}}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i$ （公式2）

其中，n为所述该实测红外波段内光谱采样点的总数；i为1～n的自然数；f_i为所述该实测红外波段内第i个光谱采样点的星载相机光谱响应函数值；ε_i为所述地物在该实测红外波段内第i个光谱采样点的发射率。

进一步，所述根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度，具体包括：

针对所述目标红外波段内每个光谱采样点，根据所述地物的温度运用普朗克公式，计算出所述地物在该光谱采样点的辐射亮度；

根据所述地物在所述目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及所述目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度。

进一步，所述根据所述地物在所述目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及所述目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度，具体包括：

根据如下公式2计算得到所述地物在目标红外波段的辐射亮度L_band：

$L_{\mathrm{band}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_j{L}_j/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_j$ （公式3）

其中，m为所述目标红外波段内光谱采样点的总数；j为1～m的自然数；f_j为所述目标红外波段内第j个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值；L_j为所述地物在目标红外波段内第j个光谱采样点的辐射亮度。

进一步，所述实测红外波段的图像是从星载相机拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中提取出来的；所述红外遥感图像是该星载相机通过若干个红外波段拍摄的；所述若干个红外波段中包括所述实测红外波段；以及

所述将所述地物在目标红外波段的辐射亮度与所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，还包括：

得到所述地物在目标红外波段的校正辐射亮度；根据大气辐射亮度，以及所述校正辐射亮度，计算出所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度；

根据所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度，以及当前处理像元的坐标，确定所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

进一步，所述根据大气辐射亮度，以及所述校正辐射亮度，计算出所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度，具体包括：

根据如下公式1计算得到所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度L'：

$L^{\′}=L_{\mathrm{ate}}+{\∫}_{{\mathrm{\λ}}_b}^{{\mathrm{\λ}}_a}{L^{\′}}_{\mathrm{band}}(\mathrm{\λ},T)\mathrm{\τ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}$ （公式5）

其中，L_ate为大气辐射亮度；T为所述地物的温度；L_band'(λ,T)为所述地物在其温度为T时，在波长为λ的光谱采样点的校正辐射亮度；λ_a为所述目标波段内光谱采样点的最大波长；λ_b为所述目标波段内光谱采样点的最小波长；τ(λ)为波长λ的光谱采样点的透过率。

进一步，所述预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，具体为：

ε_y=a_xy×ε_x+b_xy （公式1）

其中，ε_y为所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率；ε_x为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率；a_xy为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率与所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第一关系系数；b_xy为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率与所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第二关系系数。

根据本发明的另一个方面，还提供了一种基于红外遥感数据的图像生成系统，包括：

第一等效发射率确定模块，用于针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及所述地物在该实测红外波段的等效发射率；

辐射亮度确定模块，用于根据所述第一等效发射率确定模块确定出的所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度；

第二等效发射率确定模块，用于根据所述第一等效发射率确定模块确定出的所述地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出所述地物在目标红外波段的等效发射率；

亮度值计算模块，用于将所述辐射亮度确定模块确定出的所述地物在目标红外波段的辐射亮度，与所述第二等效发射率确定模块确定出的所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，根据从所述第一等效发射率确定模块获取的当前处理的像元的坐标，得到所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

较佳地，所述系统还包括：

图像提取模块，用于从星载相机拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中提取出所述实测红外波段的图像后发送至所述第一等效发射率确定模块。

较佳地，所述系统还包括：

关系模型建立模块，用于预先建立各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型。

本发明实施例的技术方案中，在根据目标分辨率确定出星载相机后，从该星载相机拍摄的一帧红外遥感图像中提取的实测红外波段的图像，针对实测红外波段的图像中每个像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物在实测红外波段的等效发射率后，根据预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率；同时，根据该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度；将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。这样，即使达到目标分辨率的星载相机不能够拍摄出目标波段的红外遥感图像，也可以通过建立的关系模型确定出目标波段的等效发射率，最终计算出目标波段的图像中每个像元的亮度值，进而获得目标红外波段的图像。从而提高了现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

附图说明

图1为本发明实施例提供的基于红外遥感数据的图像生成方法的流程示意图；

图2为本发明实施例的提供的基于红外遥感数据的图像生成系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举出优选实施例，对本发明进一步详细说明。然而，需要说明的是，说明书中列出的许多细节仅仅是为了使读者对本发明的一个或多个方面有一个透彻的理解，即便没有这些特定的细节也可以实现本发明的这些方面。

本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体，例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如，模块可以是，但并不仅限于：处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说，计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内。

通过对从星载相机拍摄的一帧红外遥感图像中分别提取的每个红外波段的图像的分析，本发明的发明人发现，对于图像中的每个像元，该像元对应的地物在各红外波段的等效发射率之间具有线性关系；因此，考虑到建立各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型。

针对提取出的一个红外波段的图像中每个像元，根据该像元所对应的地物在该红外波段的等效发射率，以及该关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率。根据该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度。将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值，进而获得目标红外波段的图像。这样，即使满足目标分辨率的星载相机不能够拍摄目标波段的红外遥感图像，也可以通过建立的关系模型确定出目标波段的等效发射率，计算出目标波段的图像中每个像元的亮度值。这样，利用现有红外波段的遥感图像数据，便可以生成目标波段的图像，从而提高了现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

下面结合附图详细说明本发明的技术方案。

本发明的发明人在对从星载相机通过若干个红外波段拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中，提取出的任意两个红外波段的图像分析的过程中发现，针对图像中每个像元，该像元所对应的地物在这两个红外波段之间的等效发射率具有线性关系，因此根据该像元所对应的地物在任意两个红外波段的等效发射率，通过仿真拟合出的直线确定出任意两个红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，该关系模型具体为：

ε_y=a_xy×ε_x+b_xy （公式1）

公式1中，ε_y为该地物在星载相机的第y个红外波段的等效发射率；ε_x为该地物在星载相机的第x个红外波段的等效发射率；a_xy为该地物在星载相机的第x个红外波段的等效发射率与该地物在星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第一关系系数；b_xy为该地物在星载相机的第x个红外波段的等效发射率与该地物在星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第二关系系数。

之后，从星载相机用于拍摄图像的若干个红外波段中，任意选取一个红外波段作为实测波段，根据上述建立的关系模型，以及该实测红外波段的图像数据生成目标波段的图像的方法的流程如图1所示。包括如下步骤：

S101：针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物在该实测红外波段的等效发射率。

本步骤中，针对实测红外波段内每个光谱采样点，确定出当前处理的像元对应的地物在实测红外波段内该光谱采样点的发射率；根据确定出的该地物在实测红外波段内每个光谱采样点的发射率，以及实测红外波段内每个光谱采样点的星载相机光谱响应函数值，确定出该地物在实测红外波段的等效发射率。

具体地，根据如下公式1计算得到该地物在实测红外波段的等效发射率ε_band：

${\mathrm{\ϵ}}_{\mathrm{band}}=\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i{\mathrm{\ϵ}}_i/\underset{i=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_i$ （公式2）

公式2中，n为实测红外波段内光谱采样点的总数；i为1～n的自然数；f_i为实测红外波段内第i个光谱采样点的星载相机光谱响应函数值；ε_i为该地物在实测红外波段内第i个光谱采样点的发射率。

其中，实测红外波段内光谱采样方式、采样的总数，以及实测红外波段内各光谱采样点的星载相机光谱响应函数值为该星载相机中预先标定出的。

S102：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物温度，并根据该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度。

本步骤中，针对该目标红外波段内每个光谱采样点，根据当前处理的像元对应的地物的温度运用普朗克公式，计算出该地物在该光谱采样点的辐射亮度后，根据该地物在目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度。

具体地，根据如下公式2计算得到该地物在目标红外波段的辐射亮度L_band：

$L_{\mathrm{band}}=\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_j{L}_j/\underset{j=1}{\overset{n}{\mathrm{\Σ}}}{f}_j$ （公式3）

公式3中，m为目标红外波段内光谱采样点的总数；j为1～m的自然数；f_j为目标红外波段内第j个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值；L_j为该地物在目标红外波段内第j个光谱采样点的辐射亮度。

其中，本领域技术人员可以根据经验对目标红外波段内光谱采样点的个数进行设置。

S103：对于当前处理的像元，根据该像元对应的地物在实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率。

本步骤中，对于当前处理的像元，该地物在目标红外波段的等效发射率ε_m根据如下公式4计算得到：

ε_m=a_mn×ε_n+b_mn （公式4）

公式4中，ε_n为该地物在实测红外波段的等效发射率；a_mn为该地物在目标红外波段的等效发射率与该地物在实测红外波段的等效发射率之间的第一关系系数；b_mn为该地物在目标红外波段的等效发射率与该地物在实测红外波段的等效发射率之间的第二关系系数。

S104：将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

本步骤中，将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后得到该地物在目标红外波段的校正辐射亮度；根据大气辐射亮度，以及该校正辐射亮度，计算出该地物在目标红外波段的真实辐射亮度；根据该地物在目标红外波段的真实辐射亮度，以及当前处理像元的坐标，确定目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

具体地，根据如下公式5计算得到该地物在目标红外波段的真实辐射亮度L'：

$L^{\′}=L_{\mathrm{ate}}+{\∫}_{{\mathrm{\λ}}_b}^{{\mathrm{\λ}}_a}{L^{\′}}_{\mathrm{band}}(\mathrm{\λ},T)\mathrm{\τ}\left(\mathrm{\λ}\right)\mathrm{d\λ}$ （公式5）

公式5中，L_ate为大气辐射亮度；T为该地物的温度；L_band'(λ,T)为该地物在其温度为T时，在波长为λ的光谱采样点的校正辐射亮度；λ_a为目标波段内光谱采样点的最大波长；λ_b为目标波段内光谱采样点的最小波长；τ(λ)为波长λ的光谱采样点的透过率。

其中，上述的大气辐射亮度具体是根据星载相机的纬度、大气的湿度，以及大气云层的厚度确定出的。这样，通过上述步骤，根据满足目标分辨率的星载相机拍摄的红外波段的图像数据，便可以确定出目标红外波段的图像，从而提高了现有红外波段的图像数据的利用率，降低成本。

本发明实施例提供的基于红外遥感数据的图像生成系统的结构如图2所示。包括：第一等效发射率确定模块201、辐射亮度确定模块202、第二等效发射率确定模块203、亮度值获取模块204。

第一等效发射率确定模块201针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及该地物在该实测红外波段的等效发射率。

辐射亮度确定模块202用于根据第一等效发射率确定模块201确定出的该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度。

第二等效发射率确定模块203用于根据第一等效发射率确定模块201确定出的该地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率。

亮度值获取模块204用于将辐射亮度确定模块202确定出的该地物在目标红外波段的辐射亮度，与第二等效发射率确定模块203确定出的该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，根据从第一等效发射率确定模块201获取的当前处理的像元的坐标，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

进一步，本发明实施例提供的基于红外遥感数据的图像生成系统还包括：图像提取模块205。

图像提取模块205用于从星载相机拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中提取出所述实测红外波段的图像发送至第一等效发射率确定模块201。

进一步，本发明实施例提供的基于红外遥感数据的图像生成系统还包括：

关系模型建立模块206。

关系模型建立模块206用于预先建立各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型。

本发明的技术方案中，在根据目标分辨率确定出星载相机后，从该星载相机拍摄的一帧红外遥感图像中提取的实测红外波段的图像，针对实测红外波段的图像中每个像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物在实测红外波段的等效发射率后，根据预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出该地物在目标红外波段的等效发射率；同时，根据该地物的温度，确定出该地物在目标红外波段的辐射亮度；将该地物在目标红外波段的辐射亮度与该地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。这样，即使达到目标分辨率的星载相机不能够拍摄出目标波段的红外遥感图像，也可以通过建立的关系模型确定出目标波段的等效发射率，最终计算出目标波段的图像中每个像元的亮度值，进而获得目标红外波段的图像。从而提高了现有红外波段的图像数据的利用效率，较低成本。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于红外遥感数据的图像生成方法，其特征在于，包括：

针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及所述地物在该实测红外波段的等效发射率；根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度；并

根据所述地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出所述地物在目标红外波段的等效发射率；并

将所述地物在目标红外波段的辐射亮度与所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，得到所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值；其中，

所述根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度具体包括：

针对所述目标红外波段内每个光谱采样点，根据所述地物的温度运用普朗克公式，计算出所述地物在该光谱采样点的辐射亮度；

根据所述地物在所述目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及所述目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述针对实测红外波段的图像中的每个像元，根据该像元的亮度值，确定出所述地物在该实测红外波段的等效发射率，具体包括：

针对所述实测红外波段内每个光谱采样点，确定出所述地物在该实测红外波段内该光谱采样点的发射率；

根据如下公式2计算得到所述地物在该实测红外波段的等效发射率ε_band：

其中，n为所述该实测红外波段内光谱采样点的总数；i为1～n的自然数；f_i为所述该实测红外波段内第i个光谱采样点的星载相机光谱响应函数值；ε_i为所述地物在该实测红外波段内第i个光谱采样点的发射率。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述地物在所述目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及所述目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度，具体包括：

根据如下公式3计算得到所述地物在目标红外波段的辐射亮度L_band：

其中，m为所述目标红外波段内光谱采样点的总数；j为1～m的自然数；f_j为所述目标红外波段内第j个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值；L_j为所述地物在目标红外波段内第j个光谱采样点的辐射亮度。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实测红外波段的图像是从星载相机拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中提取出来的；所述红外遥感图像是该星载相机通过若干个红外波段拍摄的；所述若干个红外波段中包括所述实测红外波段；以及

所述将所述地物在目标红外波段的辐射亮度与所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，还包括：

得到所述地物在目标红外波段的校正辐射亮度；根据大气辐射亮度，以及所述校正辐射亮度，计算出所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度；

根据所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度，以及当前处理像元的坐标，确定所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据大气辐射亮度，以及所述校正辐射亮度，计算出所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度，具体包括：

根据如下公式5计算得到所述地物在目标红外波段的真实辐射亮度L'：

其中，L_ate为大气辐射亮度；T为所述地物的温度；L'_band(λ,T)为所述地物在其温度为T时，在波长为λ的光谱采样点的校正辐射亮度；λ_a为所述目标波段内光谱采样点的最大波长；λ_b为所述目标波段内光谱采样点的最小波长；τ(λ)为波长λ的光谱采样点的透过率。

6.如权利要求1-5任一所述的方法，其特征在于，所述预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，具体为：

ε_y＝a_xy×ε_x+b_xy (公式1)

其中，ε_y为所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率；ε_x为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率；a_xy为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率与所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第一关系系数；b_xy为所述地物在所述星载相机的第x个红外波段的等效发射率与所述地物在所述星载相机的第y个红外波段的等效发射率之间的第二关系系数。

7.一种基于红外遥感数据的图像生成系统，其特征在于，包括：

第一等效发射率确定模块，用于针对实测红外波段的图像中的每个像元进行处理：对于当前处理的像元，根据该像元的亮度值，确定出该像元所对应的地物的温度，以及所述地物在该实测红外波段的等效发射率；

辐射亮度确定模块，用于根据所述第一等效发射率确定模块确定出的所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度；

第二等效发射率确定模块，用于根据所述第一等效发射率确定模块确定出的所述地物在该实测红外波段的等效发射率，以及预先建立的各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型，确定出所述地物在目标红外波段的等效发射率；

亮度值计算模块，用于将所述辐射亮度确定模块确定出的所述地物在目标红外波段的辐射亮度，与所述第二等效发射率确定模块确定出的所述地物在目标红外波段的等效发射率相乘后，根据从所述第一等效发射率确定模块获取的当前处理的像元的坐标，得到所述目标红外波段的图像中相应像元的亮度值；其中，

根据所述地物的温度，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度具体包括：

针对所述目标红外波段内每个光谱采样点，根据所述地物的温度运用普朗克公式，计算出所述地物在该光谱采样点的辐射亮度；

根据所述地物在所述目标红外波段内每个光谱采样点的辐射亮度，以及所述目标红外波段内每个光谱采样点的目标星载相机光谱响应函数值，确定出所述地物在目标红外波段的辐射亮度。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，还包括：

图像提取模块，用于从星载相机拍摄的、经滤除大气辐射亮度处理后的一帧红外遥感图像中提取出所述实测红外波段的图像后发送至所述第一等效发射率确定模块。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，还包括：

关系模型建立模块，用于预先建立各红外波段之间的等效发射率的映射关系的关系模型。