RU2732793C1 - Indirect absolute radiometric calibration method - Google Patents

Indirect absolute radiometric calibration method Download PDF

Info

Publication number
RU2732793C1
RU2732793C1 RU2019137241A RU2019137241A RU2732793C1 RU 2732793 C1 RU2732793 C1 RU 2732793C1 RU 2019137241 A RU2019137241 A RU 2019137241A RU 2019137241 A RU2019137241 A RU 2019137241A RU 2732793 C1 RU2732793 C1 RU 2732793C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
illuminated
signal
optical signal
reference optical
group
Prior art date
Application number
RU2019137241A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Валерий Матвеевич Гриць
Алексей Анатольевич Кащеев
Сергей Викторович Труханов
Михаил Алексеевич Чуринов
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»,
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос», filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по космической деятельности «Роскосмос»,
Priority to RU2019137241A priority Critical patent/RU2732793C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2732793C1 publication Critical patent/RU2732793C1/en

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
    • G01J1/00Photometry, e.g. photographic exposure meter
    • G01J1/10Photometry, e.g. photographic exposure meter by comparison with reference light or electric value provisionally void
    • GPHYSICS
    • G12INSTRUMENT DETAILS
    • G12BCONSTRUCTIONAL DETAILS OF INSTRUMENTS, OR COMPARABLE DETAILS OF OTHER APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G12B13/00Calibrating of instruments and apparatus

Abstract

FIELD: physics.
SUBSTANCE: invention relates to a method of absolute radiometric calibration of filming equipment. Disclosed method is based on two-stage illumination of a charge-coupled device (CCD) matrix: at the first stage, a reference signal illuminates a portion of photosensitive elements (PSE), and on the second one, all PSE are illuminated with the signal of a diffusely scattering object with unknown luminance Ek. For PSE, the illuminated reference signal is determined as the transmission coefficients of the output signal of the difference between the ratio of exposure of the photosensitive member Ek optical reference signal and output a signal corresponding to dark current, to the value of the reference optical signal and the normalizing coefficient as the ratio of the output signal at illumination with the signal with unknown luminance Ek the output signal when the standard signal is illuminated. All PSEs, which are not illuminated by the reference signal, are divided into groups based on the number of PSEs illuminated by the reference signal. Inside each group, the ratio of the output signals of the PSE, which are not illuminated by the reference signal, is determined to the output signal of the PSE bound to the given group, with its illumination by an unknown signal. Then, for each element from the group, the calibration factor is determined as the product of the normalizing coefficient and transmission coefficient of the photosensitive element attached to the group, illuminated by the reference optical signal, to which difference of values of output signals of all elements of the captured image and signals corresponding to dark currents is multiplied.
EFFECT: technical result is providing absolute radiometric calibration of all elements of CCD matrix when illuminated with reference optical signal of only part of PSE.
3 cl

Description

Предлагаемый способ косвенной абсолютной радиометрической калибровки оптико-электронных устройств относится к вычислительной технике, а именно к обработке изображений, и может быть использован для абсолютной радиометрической калибровки съемочной аппаратуры (СА) как в процессе полета по околоземной орбите, так и при наземной радиометрической калибровке. Оптико-электронные устройства проходят калибровку радиометрических характеристик СА (разброс чувствительности, нулевых уровней и отношения сигнал/шум приемников излучения), которую необходимо проводить с определенной периодичностью. Изменения радиометрических характеристик СА приводит к яркостным структурным искажениям полученных изображений и не позволяют проводить достоверную тематическую обработку с использованием измерений яркостных характеристик. Суть радиометрической калибровки заключается в установлении однозначного соответствия между оптическим сигналом и выходным напряжением СА. Для этого необходимо выполнить два условия: измерить освещенность на зрачке СА и засветить этим эталонным оптическим сигналом все фоточувствительные элементы (ФЧЭ) матрицы на приборах с зарядовой связью (ПЗС), преобразующие оптический сигнал в электрический.The proposed method for indirect absolute radiometric calibration of optoelectronic devices relates to computer technology, namely to image processing, and can be used for absolute radiometric calibration of imaging equipment (SA) both during flight in near-earth orbit and during ground-based radiometric calibration. Optoelectronic devices are calibrated for the radiometric characteristics of the SA (spread of sensitivity, zero levels and signal-to-noise ratio of radiation receivers), which must be carried out at a certain frequency. Changes in the radiometric characteristics of the SA lead to luminance structural distortions of the obtained images and do not allow reliable thematic processing using measurements of the luminance characteristics. The essence of radiometric calibration is to establish a one-to-one correspondence between the optical signal and the output voltage of the CA. To do this, it is necessary to fulfill two conditions: to measure the illumination at the CA pupil and illuminate with this reference optical signal all photosensitive elements (PSE) of the matrix on charge-coupled devices (CCD), which convert the optical signal into an electrical one.

Известен способ радиометрической калибровки (Архипов С.А. Коррекция неоднородности чувствительности аппаратуры «Гамма» в условиях эксплуатации./ С.А. Архипов, Н.А. Бутяйкин, В.М. Линько // Системы наблюдения, мониторинга и дистанционного зондирования Земли: Материалы III научно-технической конференции. - М.: МНТОРЭС им. А.С. Попова, 2006, с. 18-21.), основанный на равномерной засветке всех ФЧЭ матрицы ПЗС эталонным источником света и использующий двухточечную коррекцию, которая проводится из предположения, что зависимость выходного сигнала от входного для элементов матрицы линейна.The known method of radiometric calibration (Arkhipov S.A. Correction of heterogeneity of the sensitivity of the equipment "Gamma" in operating conditions. / S. A. Arkhipov, N. A. Butyaykin, V. M. Linko // Systems of observation, monitoring and remote sensing of the Earth: Proceedings of the III scientific and technical conference. - M .: MNTORES named after A.S. Popov, 2006, pp. 18-21.), Based on uniform illumination of all PSEs of the CCD matrix by a reference light source and using two-point correction, which is carried out on the assumption that the dependence of the output signal on the input signal for the matrix elements is linear.

Недостатком известного способа является необходимость обеспечения равномерной засветки всех ФЧЭ матрицы ПЗС, что не всегда возможно, особенно при калибровке крупногабаритных оптико-электронных комплексов (ОЭК), т.е таких ОЭК, у которых большое фокусное расстояние, большая площадь входного зрачка и большое количеством ФЧЭ с их малыми размерами.The disadvantage of this method is the need to ensure uniform illumination of all PSEs of the CCD matrix, which is not always possible, especially when calibrating large-size optoelectronic complexes (OECs), i.e., such OECs that have a large focal length, large entrance pupil area and a large number of PSEs. with their small size.

Наиболее близким по своей технической сущности является способ радиометрической калибровки (патент РФ №патент РФ №2642128, МПК (2006.01): G01J 1/08, G01J 1/42, 25.11.2013), заключающийся в облучении датчика освещенности светочувствительного устройства светом стандартной интенсивности, сравнении выходного сигнала интенсивности датчика с ожидаемым сигналом, соответствующим стандартной интенсивности, а также согласовании выходного сигнала интенсивности датчика с ожидаемым сигналом за счет изменения коэффициента усиления датчика.The closest in technical essence is the method of radiometric calibration (RF patent No. RF patent No. 2642128, IPC (2006.01): G01J 1/08, G01J 1/42, 11/25/2013), which consists in irradiating the light sensor of a photosensitive device with light of standard intensity, comparing the output signal of the sensor intensity with the expected signal corresponding to the standard intensity, and also matching the output signal of the sensor intensity with the expected signal by changing the sensor gain.

Недостатком этого способа является невозможность его использования в крупногабаритных оптико-электронных комплексах (ОЭК) с большим фокусным расстоянием, большой площадью входного зрачка и большим количеством оптико-электронных преобразователей с малыми их размерами из-за невозможности засветки всех ФЧЭ матрицы ПЗС.The disadvantage of this method is the impossibility of its use in large-size optoelectronic complexes (OEC) with a large focal length, a large entrance pupil area and a large number of optoelectronic converters with their small dimensions due to the impossibility of illuminating all PSEs of the CCD matrix.

Технический результат предполагаемого изобретения состоит в обеспечении абсолютной радиометрической калибровки всех элементов матрицы ПЗС при засветке эталонным оптическим сигналом только части ФЧЭ.The technical result of the proposed invention is to provide absolute radiometric calibration of all elements of the CCD matrix when only a part of the PSE is illuminated by a reference optical signal.

Для достижения технического результата в способ радиометрической калибровки, при котором осуществляют засветку части ФЧЭ матрицы ПЗС эталонным оптическим сигналом Ек и по реакции засвеченных ФЧЭ определяют их выходные сигналы Uк(i, j) де i, j - координаты ФЧЭ эталонной засветкой, после чего закрывают затвор СА и определяют выходные сигналы Umin(m, n) всех ФЧЭ, соответствующие темновым токам, дополнительно полученное изображение разбивают на две части, одна из которых содержит не засвеченные эталонным оптическим сигналом фоточувствительные элементы, а вторая - засвеченные, определяют количество засвеченных фоточувствительных элементов, для каждого засвеченного эталонным оптическим сигналом Ек фоточувствительного элемента вычисляют коэффициенты передачи как отношение разности выходного сигнала этого фоточувствительного элемента от засветки эталонным оптическим сигналом Ек и выходного сигнала, соответствующего темновому току, затем выполняют съемку диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью Ех, после чего фоточувствительные элементы, не засвеченные эталонным оптическим сигналом, разбивают на группы, число которых равно числу засвеченных эталонным оптическим сигналом фоточувствительных элементов, каждую группу привязывают к соответствующему засвеченному эталонным оптическим сигналом фоточувствительному элементу, внутри каждой группы для каждого не засвеченного эталонным оптическим сигналом фоточувствительного элемента определяют нормирующий коэффициент, равный отношению выходного сигнала от засветки диффузно рассеивающим объектом каждого элемента из группы, к выходному сигналу от засветки диффузно рассеивающим объектом привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом, после чего для каждого элемента из группы определяют калибровочный коэффициент как произведение нормирующего коэффициента и коэффициента передачи привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом.To achieve the technical result in the method of radiometric calibration, in which a part of the PSE of the CCD matrix is illuminated with a reference optical signal E to and, according to the reaction of the illuminated PSE, their output signals U to (i, j) de i, j are the coordinates of the PSE by the reference illumination, after which close the SA shutter and determine the output signals U min (m, n) of all PSEs corresponding to dark currents, additionally the resulting image is divided into two parts, one of which contains photosensitive elements not illuminated by the reference optical signal, and the second - illuminated ones, determine the number of illuminated photosensitive elements, for each photosensitive element illuminated by the reference optical signal E to the photosensitive element, the transmission coefficients are calculated as the ratio of the difference between the output signal of this photosensitive element from illumination by the reference optical signal E to and the output signal corresponding to the dark current, then the diffusely scattering object is taken from unknown luminosity E x , after which the photosensitive elements not illuminated by the reference optical signal are divided into groups, the number of which is equal to the number of photosensitive elements illuminated by the reference optical signal, each group is tied to the corresponding illuminated by the reference optical signal photosensitive element, within each group for each not illuminated the standard optical signal of the photosensitive element determines the normalizing factor equal to the ratio of the output signal from illumination by a diffusely scattering object of each element from the group to the output signal from illumination by a diffusely scattering object of a photosensitive element attached to this group, illuminated by a reference optical signal, after which for each element from the group the calibration factor is determined as the product of the normalizing factor and the transmission factor of the photosensitive element attached to this group, illuminated by the reference opt a physical signal.

Способ косвенной абсолютной радиометрической калибровки съемочной аппаратуры реализуется следующим образом.The method of indirect absolute radiometric calibration of imaging equipment is implemented as follows.

При закрытом затворе СА определяют выходные сигналы Umin всех ФЧЭ, соответствующие темновым токам, и запоминают их в калибровочном кадре. Затем открывают затвор и производят засветку нескольких ФЧЭ матрицы ПЗС эталонным оптическим сигналом Ек, интенсивность которого находится в интервале (0,25÷0,75)Emax, запоминая их выходные сигналы в калибровочном кадре. Засветка только нескольких ФЧЭ обусловлена невозможностью обеспечения засветки всех ФЧЭ из-за ограниченных размеров изображения, формируемого источником эталонного оптического сигнала Ек. У ФЧЭ с координатами i, j изображения, полученного в результате засветки эталонным оптическим сигналом Ек, определяют коэффициенты передачи k(i, j), равные отношению разности выходного сигнала ФЧЭ Uк и сигнала этого же ФЧЭ, соответствующего темновому току, к эталонному оптическому сигналу Ек.When the CA gate is closed, the output signals U min of all PSEs corresponding to the dark currents are determined and stored in the calibration frame. Then the shutter is opened and several PSEs of the CCD matrix are illuminated with a reference optical signal E to , the intensity of which is in the range (0.25 ÷ 0.75) E max , memorizing their output signals in the calibration frame. Illumination of only a few PSEs is due to the impossibility of providing illumination of all PSEs due to the limited size of the image formed by the source of the reference optical signal E c . For the PSE with coordinates i, j of the image obtained as a result of illumination with the reference optical signal E k , the transmission coefficients k (i, j) are determined, which are equal to the ratio of the difference between the PSE output signal U k and the signal of the same PSE corresponding to the dark current to the reference optical signal E to .

Figure 00000001
Figure 00000001

После этого осуществляют съемку диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью Ех, обеспечивающего равномерную засветку всех ФЧЭ матрицы ПЗС, и запоминают это изображение в калибровочном кадре. Общее количество ФЧЭ матрицы ПЗС разбивают на два подмножества - подмножество ФЧЭ, засвеченных эталонным оптическим сигналом, и подмножество ФЧЭ, не засвеченных этим сигналом, путем сегментации изображения эталонного источника оптического сигнала. Подмножество ФЧЭ, не засвеченных эталонным оптическим сигналом, разбивают еще на ряд групп по числу ФЧЭ в подмножестве засвеченных эталонным оптическим сигналом. Каждую группу привязывают к соответствующему засвеченному эталонным оптическим сигналом ФЧЭ, внутри каждой группы для каждого не засвеченного эталонным оптическим сигналом фоточувствительного элемента определяют нормирующий коэффициент, равный отношению выходного сигнала от засветки диффузно рассеивающим объектом каждого элемента из группы, к выходному сигналу от засветки диффузно рассеивающим объектом привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом, после чего для каждого элемента из группы определяют калибровочный коэффициент как произведение нормирующего коэффициента и коэффициента передачи привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом.After that, a diffusely scattering object with an unknown luminosity E x is taken, providing uniform illumination of all PSEs of the CCD matrix, and this image is stored in the calibration frame. The total number of PSEs of the CCD matrix is divided into two subsets - a subset of PSEs illuminated by a reference optical signal, and a subset of PSEs not illuminated by this signal, by segmentation of the image of the reference optical signal source. The subset of the PSEs not illuminated by the reference optical signal is further divided into a number of groups according to the number of PSEs in the subset of those illuminated by the reference optical signal. Each group is tied to the corresponding illuminated reference optical signal of the PSE, within each group for each photosensitive element not illuminated by the reference optical signal, a normalizing factor is determined, which is equal to the ratio of the output signal from illumination by a diffusely scattering object of each element from the group to the output signal from illumination by a diffusely scattering object of the attached to this group of photosensitive element illuminated by a reference optical signal, after which the calibration coefficient is determined for each element from the group as the product of the normalizing coefficient and the transmission coefficient of the photosensitive element attached to this group illuminated by the reference optical signal.

Затем для каждого ФЧЭ матрицы ПЗС определяют калибровочные коэффициенты kкалибр (m, n):Then, for each PSE of the CCD matrix, the calibration coefficients k caliber (m, n) are determined:

Figure 00000002
Figure 00000002

гдеWhere

kнорм (m, n) - нормирующий коэффициент ФЧЭ с координатами m и n;k norms (m, n) - normalizing coefficient of PSE with coordinates m and n;

kэт(i, j) - коэффициент передачи привязанного к данной группе ФЧЭ, засвеченного эталонным оптическим сигналом Ек.k et (i, j) is the transmission coefficient of the PSE attached to this group, illuminated by the reference optical signal E to .

Калибровку осуществляют путем умножения соответствующего калибровочного коэффициента kкалибр(i, j) на разность текущего и минимального значений выходного сигнала ФЧЭ.Calibration is carried out by multiplying the corresponding calibration factor k caliber (i, j) by the difference between the current and minimum values of the PSE output signal.

Figure 00000003
Figure 00000003

гдеWhere

Figure 00000004
- откалиброванное значение выходного сигнала ФЧЭ с координатами i и j;
Figure 00000004
- calibrated value of the PSE output signal with coordinates i and j;

Uвых(i, j) - значение выходного сигнала ФЧЭ, полученное в результате съемки объекта наблюдения.U out (i, j) is the value of the PSE output signal obtained as a result of shooting the object of observation.

Предлагаемый способ абсолютной радиометрической калибровки может быть реализован как в лабораторно-заводских условиях, где в качестве источника эталонного оптического сигнала может быть использован любой источник света, у которого может быть измерена его светимость, а в качестве плоского, диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью Ех - плоские экраны, стены и т.п., так и при полете космического аппарата со СА по околоземной орбите. В случае полетной абсолютной радиометрической калибровки СА в качестве эталонного сигнала может быть использовано изображение звезды, светимость которой хорошо известна и занесена в звездный каталог в виде звездной величины, а в качестве плоского, диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью Ех - наземные калибровочные полигоны, водные поверхности, плоские заснеженные поверхности и т.п.The proposed method of absolute radiometric calibration can be implemented both in laboratory and factory conditions, where any light source can be used as a source of a reference optical signal, from which its luminosity can be measured, and as a flat, diffusely scattering object with unknown luminosity E x - flat screens, walls, etc., as well as during the flight of the spacecraft from the SA in the near-earth orbit. In the case of flight absolute radiometric calibration of the spacecraft, an image of a star can be used as a reference signal, the luminosity of which is well known and entered in the star catalog as a magnitude, and as a flat, diffusely scattering object with an unknown luminosity Е х - ground calibration polygons, water surfaces, flat snowy surfaces, etc.

При полете КА IKONOS (см. Howard S, Bowen. Absolute radiometric calibration of the IKONOS sensor. Using radiometrically characterized stellar sources, hbowen@spaseimaging.com. Говард С. Боуэн. Абсолютная радиометрическая калибровка датчиков спутника IKONOS. Использование звездных источников для радиометрических характеристик.) по околоземной орбите для того, чтобы откалибровать все ФЧЭ СА с использованием прямой абсолютной радиометрической калибровки приходится совершать эту калибровку за несколько витков вокруг Земли для засветки всех ФЧЭ изображение одной и той же звезды. При этом каждый раз КА IKONOS совершает маневры корпусом для того, чтобы изображение звезды попало на незасвеченные на предыдущих витках ФЧЭ. Предлагаемый способ абсолютной радиометрической калибровки позволяет получить данные, необходимые для полетной радиометрической калибровки, за один виток, при этом не требуется многократно совершать маневры корпусом КА.During the IKONOS spacecraft flight (see Howard S, Bowen. Absolute radiometric calibration of the IKONOS sensor. Using radiometrically characterized stellar sources, hbowen@spaseimaging.com. Howard S. Bowen. Absolute radiometric calibration of the IKONOS satellite sensors. Using stellar sources for radiometric characteristics .) in near-earth orbit, in order to calibrate all PSEs of the SA using direct absolute radiometric calibration, it is necessary to perform this calibration for several revolutions around the Earth to illuminate all PSEs of the image of the same star. At the same time, each time the IKONOS spacecraft maneuvers its body so that the image of the star falls on the non-illuminated PSEs at the previous orbits. The proposed method of absolute radiometric calibration makes it possible to obtain the data required for flight radiometric calibration in one orbit without the need to repeatedly maneuver the spacecraft body.

Технический результат предполагаемого изобретения состоит в обеспечении абсолютной радиометрической калибровки всех элементов матрицы ПЗС при засветке эталонным оптическим сигналом только части ФЧЭ.The technical result of the proposed invention is to provide absolute radiometric calibration of all elements of the CCD matrix when only a part of the PSE is illuminated by a reference optical signal.

Claims (3)

1. Способ косвенной абсолютной радиометрической калибровки, при котором осуществляют засветку части фоточувствительных элементов (ФЧЭ) матрицы приборов с зарядовой связью эталонным оптическим сигналом и по реакции засвеченных фоточувствительных элементов определяют их выходные сигналы Uк (i, j), где i, j – координаты фоточувствительных элементов с эталонной засветкой, после чего закрывают затвор съемочной аппаратуры и определяют выходные сигналы Umin (m, n) всех ФЧЭ, соответствующие темновым токам, где m, n – координаты всех ФЧЭ, отличающийся тем, что дополнительно полученное изображение разбивают на две части, одна из которых содержит не засвеченные эталонным оптическим сигналом фоточувствительные элементы, а вторая – засвеченные, определяют количество засвеченных эталонным оптическим сигналом фоточувствительных элементов, для каждого засвеченного эталонным оптическим сигналом Ек фоточувствительного элемента вычисляют коэффициенты передачи как отношение разности выходного сигнала этого фоточувствительного элемента от засветки эталонным оптическим сигналом Ек и выходного сигнала, соответствующего темновому току, к величине эталонного оптического сигнала, затем выполняют съемку диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью Еx, после чего фоточувствительные элементы, не засвеченные эталонным оптическим сигналом, разбивают на группы, число которых равно числу засвеченных эталонным оптическим сигналом фоточувствительных элементов, каждую группу привязывают к соответствующему засвеченному эталонным оптическим сигналом фоточувствительному элементу, внутри каждой группы для каждого не засвеченного эталонным оптическим сигналом фоточувствительного элемента определяют нормирующий коэффициент, равный отношению выходного сигнала от засветки диффузно рассеивающим объектом каждого элемента из группы, к выходному сигналу от засветки диффузно рассеивающим объектом привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом, после чего для каждого элемента из группы определяют калибровочный коэффициент как произведение нормирующего коэффициента и коэффициента передачи привязанного к данной группе фоточувствительного элемента, засвеченного эталонным оптическим сигналом, на которые умножаются разность значений выходных сигналов всех элементов снятого изображения и сигналов, соответствующих темновым токам. 1. The method of indirect absolute radiometric calibration, in which part of the photosensitive elements (PSE) of the matrix of charge-coupled devices are illuminated with a reference optical signal and their output signals U to (i, j) are determined by the reaction of the illuminated photosensitive elements, where i, j are coordinates photosensitive elements with a reference illumination, after which the shutter of the recording equipment is closed and the output signals U min (m, n) of all PSEs are determined, corresponding to dark currents, where m, n are the coordinates of all PSEs, characterized in that the additional image obtained is divided into two parts , one of which contains photosensitive elements not illuminated by the reference optical signal, and the second - illuminated ones, determine the number of photosensitive elements illuminated by the reference optical signal, for each illuminated by the reference optical signal E to the photosensitive element, the transmission coefficients are calculated as the ratio of the difference in the output signal e of that photosensitive element from illumination by the reference optical signal E to and the output signal corresponding to the dark current to the value of the reference optical signal, then a diffusely scattering object with unknown luminosity E x is taken , after which the photosensitive elements not illuminated by the reference optical signal are divided into groups , the number of which is equal to the number of photosensitive elements illuminated by the reference optical signal, each group is tied to the corresponding photosensitive element illuminated by the reference optical signal; within each group, for each photosensitive element not illuminated by the reference optical signal, a normalizing factor is determined, equal to the ratio of the output signal from the illumination by a diffusely scattering object of each element from a group, to the output signal from illumination by a diffusely scattering object of a photosensitive element attached to this group, illuminated by a reference optical signal , after which, for each element from the group, the calibration coefficient is determined as the product of the normalizing coefficient and the transmission coefficient of the photosensitive element attached to this group, illuminated by a reference optical signal, by which the difference in the values of the output signals of all elements of the captured image and signals corresponding to dark currents is multiplied. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при полете космического аппарата со съемочной аппаратурой по околоземной орбите в качестве эталонного сигнала используют изображение звезды, светимость которой известна и занесена в звездный каталог в виде звездной величины, а в качестве диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью – наземные калибровочные полигоны, водные поверхности, плоские заснеженные поверхности и объекты, обеспечивающие равномерную засветку всех фоточувствительных элементов матрицы приборов с зарядовой связью.2. The method according to claim 1, characterized in that during the flight of a spacecraft with imaging equipment in near-earth orbit, an image of a star is used as a reference signal, the luminosity of which is known and entered in the star catalog as a magnitude, and as a diffusely scattering object with unknown luminosity - ground calibration ranges, water surfaces, flat snow-covered surfaces and objects that provide uniform illumination of all photosensitive elements of the matrix of charge coupled devices. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что при наземной калибровке в качестве эталонного сигнала используют источники света, у которых измеряют их светимость, а в качестве диффузно рассеивающего объекта с неизвестной светимостью – плоские экраны, стены и объекты, обеспечивающие равномерную засветку всех фоточувствительных элементов матрицы приборов с зарядовой связью.3. The method according to claim 1, characterized in that during ground calibration, light sources are used as a reference signal, in which their luminosity is measured, and as a diffusely scattering object with unknown luminosity, flat screens, walls and objects are used, providing uniform illumination of all photosensitive elements of the matrix of devices with charge coupling.
RU2019137241A 2019-11-20 2019-11-20 Indirect absolute radiometric calibration method RU2732793C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137241A RU2732793C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Indirect absolute radiometric calibration method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019137241A RU2732793C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Indirect absolute radiometric calibration method

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2732793C1 true RU2732793C1 (en) 2020-09-22

Family

ID=72922296

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019137241A RU2732793C1 (en) 2019-11-20 2019-11-20 Indirect absolute radiometric calibration method

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2732793C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011154872A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 Donato Vincenzi Opto-electronic system for radiometric measurements
RU2621877C1 (en) * 2016-03-18 2017-06-07 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method for radiometric images correcting from multi-element infrared photodetector
CN107209059A (en) * 2014-12-01 2017-09-26 仪器系统光学测量技术有限责任公司 Method for calibration spectrum radiation gauge
WO2018108259A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-21 Nilsson Dan Eric A method for determining a spatial light distribution in an environment
RU2702849C1 (en) * 2019-03-19 2019-10-11 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of radiometric correction of scanned image structure from multielement photodetector of multizone scanning device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011154872A1 (en) * 2010-06-08 2011-12-15 Donato Vincenzi Opto-electronic system for radiometric measurements
CN107209059A (en) * 2014-12-01 2017-09-26 仪器系统光学测量技术有限责任公司 Method for calibration spectrum radiation gauge
RU2621877C1 (en) * 2016-03-18 2017-06-07 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method for radiometric images correcting from multi-element infrared photodetector
WO2018108259A1 (en) * 2016-12-14 2018-06-21 Nilsson Dan Eric A method for determining a spatial light distribution in an environment
RU2702849C1 (en) * 2019-03-19 2019-10-11 Акционерное общество "Российская корпорация ракетно-космического приборостроения и информационных систем" (АО "Российские космические системы") Method of radiometric correction of scanned image structure from multielement photodetector of multizone scanning device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Bernstein et al. Instrumental response model and detrending for the Dark Energy Camera
Gössl et al. Image reduction pipeline for the detection of variable sources in highly crowded fields
Humm et al. Flight calibration of the LROC narrow angle camera
Schröder et al. In-flight calibration of the Dawn Framing Camera
Niemi et al. Measuring a charge-coupled device point spread function: Euclid visible instrument CCD273-84 PSF performance
Ren et al. A method and results of color calibration for the Chang'e-3 terrain camera and panoramic camera
Coughlin et al. The Kitt Peak Electron Multiplying CCD demonstrator
Gorroño et al. Providing uncertainty estimates of the Sentinel-2 top-of-atmosphere measurements for radiometric validation activities
Shields et al. Daylight visible/NIR whole-sky imagers for cloud and radiance monitoring in support of UV research programs
RU2732793C1 (en) Indirect absolute radiometric calibration method
Syafrudin et al. Pre-flight radiometric model of linear imager on LAPAN-IPB satellite
RU2729946C1 (en) Method of flight absolute radiometric calibration using probing signal
Abolghasemi et al. Design and performance evaluation of the imaging payload for a remote sensing satellite
Nilüfer Öztürk et al. Signal-to-noise ratio model in Python for high-resolution space-borne electro-optic imagers
Huang et al. Application of TDICCD on real-time earth reconnaissance satellite
Chytka et al. An automated all-sky atmospheric monitoring camera for a next-generation ultrahigh-energy cosmic-ray observatory
Contino et al. Flat-field calibration procedure of the ASTRI Mini-Array Cherenkov cameras using night sky background observations
Fliegel et al. Meteor automatic imager and analyzer: current status and preprocessing of image data
Gu et al. MTF estimation via BP neural networks and Markov model for space optical camera
Ebr et al. New developments in aerosol measurements using stellar photometry
Salaswati et al. Radiometric characterization for short wave infrared (SWIR) camera of LAPAN-A4 satellite
RU2621877C1 (en) Method for radiometric images correcting from multi-element infrared photodetector
Sharma et al. A quantitative analytical framework for photon transfer curve-based preflight characterization of the indian remote sensing imaging systems
Regan et al. Characterizing and correcting persistence in James Webb Space Telescope HgCdTe detectors
Kubik et al. Amethist: A method for equalization thanks to histograms