AOTF的高光谱成像光谱仪的辐射定标技术
高光谱成像检测技术.
高光谱成像检测技术一、高光谱成像技术的简介高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于非常多窄波段的影像数据技术, 其最突出的应用是遥感探测领域, 并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。
它集中了光学、光电子学、电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术,是传统的二维成像技术和光谱技术有机的结合在一起的一门新兴技术。
高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上,在从紫外到近红外 (200-2500nm 的光谱范围内,利用成像光谱仪,在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。
在获得物体空间特征成像的同时, 也获得了被测物体的光谱信息。
高光谱成像技术具有超多波段 (上百个波段、高的光谱分辨率 (几个 nm 、波段窄(≤ 10-2λ、光谱范围广(200-2500nm 和图谱合一等特点。
优势在于采集到的图像信息量丰富, 识别度较高和数据描述模型多。
由于物体的反射光谱具有“指纹” 效应, 不同物不同谱, 同物一定同谱的原理来分辨不同的物质信息。
二、高光谱成像系统的组成和成像原理高光谱成像技术的硬件组成主要包括光源、光谱相机 (成像光谱仪 +CCD 、装备有图像采集卡的计算机。
光谱范围覆盖了 200-400nm 、 400-1000nm 、 900-1700 nm 、 1000-2500 nm。
光谱相机的主要组成部分有:准直镜、光栅光谱仪、聚焦透镜、面阵 CCD 。
高光谱成像仪的扫描过程:面阵 CCD 探测器在光学焦面的垂直方向上做横向排列完成横向扫描(X 方向 ,横向排列的平行光垂直入射到透射光栅上时,形成光栅光谱。
这是一列像元经过高光谱成像仪在 CCD 上得到的数据。
它的横向是 X 方向上的像素点,即扫描的一列像元;它的纵向是各像元所对应的光谱信息。
同时, 在检测系统输送带前进的过程中, 排列的探测器扫出一条带状轨迹从而完成纵向扫描(Y 方向。
综合横纵扫描信息就可以得到样品的三维高光谱图像数据。
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标
遥感影像辐射定标是一个复杂的过程，具体步骤如下：
1.确定定标参数：辐射定标所需的参数通常存放在元数据文件中，用户可以从元数据文件中直接读取参数，从而完成定标。
2.绝对定标：把卫星传感器接收到的视场中已知反射率的地面目标作为参考，通过卫星传感器观测这类地面目标，从卫星传感器得到的测量值计算出该卫星传感器的定标系数，以此实现传感器的绝对定标。
3.相对定标：利用卫星同步观测的在轨绝对定标场地数据来计算卫星载荷不同探测器之间的相对光谱响应，并利用得到的在轨绝对辐射定标系数进行卫星载荷的星上亮温定标，从而得到卫星载荷红外通道的相对定标系数。
4.场地替代定标：在没有合适的在轨绝对辐射定标场地时，可以采用场地替代定标。
该方法是利用与在轨绝对辐射定标场地具有相似光谱特性并易于获取的场地作为替代场地，通过选择替代场地、获取替代场地的地表反射率数据、大气参数和同步卫星观测数据，计算得到在轨绝对辐射定标系数。
遥感影像辐射定标的目的是消除传感器本身的误差，确定传感器入口处的准确辐射值。
三、高光谱遥感图像辐射与几何校正
Bi
=
μi
− σiμR σR
3.1 成像光谱仪定标
均匀场景法：是用全图像DN均值来计算增益系数。设第i个探测元的 DN值的列平均值为Qi，则相对增益 NGi和Qi 之间存在下面的关系：
∑ NGi
=
Qi
/1 NN NhomakorabeaQjj =1
其中N是一排探测元的总数。
Bi
=
μi
− σiμR σR
直方图匹配法：分别计算每个探测器的直方图和参考探测器的直方 图，把所有探测器的均值作为参考探测器的响应输出，然后将每个探 测器的直方图匹配到参考探测器的直方图上。
3.2 大气辐射传输理论
（4）MODTRAN辐射传输模型 （MODerate spectral resolution atmospheric TRANSsmittance algorithm andcomputer model）
MODTRAN可以计算0 到 50,000 cm-1 的大气透过率和辐射亮度，它在440 纳米到无限大的波长范围的精度是2 cm-1 ，在22,680到50,000 cm-1 紫外波 （200-440 nm）的精度是20 cm-1。在给定辐射传输驱动、气溶胶和云参 数、光源与遥感器的几何立体对和地面光谱信息的基础上，根据辐射传输 方程来计算大气的透过率以及辐射亮度。
5
3.2 大气辐射传输理论
大气辐射传输方程
dI dz = −αa I − αs I + αa B(ν ,T ) + αs J α a 是介质中所有气体及粒子的吸收系数之和; α s 是介质中所有气体及粒子的散射系数之和 ; B(ν ,T )是介质热发射能量; J 是其他方向入射波的散射能量。
光纤光谱仪绝对光谱辐射定标新技术
文章编号:1002-2082(2011)01-0101-05光纤光谱仪绝对光谱辐射定标新技术张 芳,高教波,王 军,肖相国,张 磊(西安应用光学研究所,陕西西安710065)摘 要:在700nm ～900nm 波段范围内,用1000℃黑体标定光纤光谱仪(200nm ～1100nm),获得其在该波段范围内的绝对光谱响应函数。
通过测量光纤光谱仪对不同色温下卤钨灯的光谱响应,将700nm ～900nm 波段的响应函数推延至400nm ～700nm 波段范围,最终得到400nm ～900nm 波段内的绝对光谱响应函数。
光纤光谱仪对不同色温下卤钨灯的5次测量结果表明:在550nm ～900nm 范围内,所获得的绝对光谱响应合成不确定度小于3.53%。
关键词:光纤光谱仪;色温;绝对辐射标定中图分类号:T N 25 文献标志码:AAbsolute spectral radiation calibrationof fiber spectrometerZHANG Fang ,GAO Jiao -bo ,WANG Jun ,XIAO Xiang -g uo ,ZHANG Lei(Xi ’an I nstitute of A pplied O ptics,Xi ’an 710065,China)Abstract :As a referenced spectral detector ,the accurate calibration of fiber spectrometer is veryimportant .The absolutely spectral response function of the fiber spectro meter w ithin 550nm -900nm w as obtained w ith a new technique ,w hich av oids using a high temperature blackbody ,and the uncer tainty of the respo nse function is less than 3.53%.Besides,a novel metho d is used to o btain the colo r temperature of the light source w ith characteristic of g ray bo dy.Key words :fiber spectro meter ;co lor temperature ;absolute r adiation calibr ation引言光谱成像技术[1]是一种集光学、光谱学、精密机械、电子技术及计算机技术于一体的新型遥感技术。
辐射定标
辐射定标（像元亮度值，辐射亮度/亮温）、表观反射率、地表反射率、反照率、比辐射率(转)(2012-11-28 13:58:29)转载▼分类：科研标签：杂谈(2012-01-26 01:18:44)标签：校园分类：工作篇定标系数为：增益53.473，单位：DN/（W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1）；截距26.965，单位：DN。
利用绝对定标系数将DN值图像转换为辐亮度图像的公式为L=（DN-b）/coe，式中coe为绝对定标系数的增益，b为截距，转换后辐亮度单位为W⋅m-2⋅sr-1⋅μm-1。
HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。
遥感数字图像遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是通过遥感手段获得的，通常是地物不同波段的电磁波谱信息。
其中的像素值称为亮度值（或称为灰度值、DN值）。
遥感概念DN值（Digital Number ）是遥感影像像元亮度值，记录的地物的灰度值。
无单位，是一个整数值，值大小与传感器的辐射分辨率、地物发射率、大气透过率和散射率等有关。
遥感图像量化image quantification。
释文：按一定的函数关系将图像所代表的物理量分割成有限的离散等级,以使观测数据可用一定字长的二进制码表示,因此又称为数据编码。
量化后的级别称为图像的像元值、灰度或亮度,记为DN(digital number)。
DN值没有单位，数量级与像素深度有关，如果是无符号整型的就是0-255，符点型，无符号16位均根据其类型确定。
在遥感领域，定标一般分为几何定标和辐射定标两种。
几何定标即指对遥感图像几何特性进行校正，以还原为真实情况。
辐射定标指对遥感图像的辐射度进行校准，以实现定量遥感。
辐射定标一般也可称为校准，其主要目的是保证传感器获取遥感数据的准确性。
通常，采用系统自身内部监视环路和外部标准目标方法对系统链路中的各个环节进行误差修正，来实现辐射定标过程。
一般在主动式遥感系统中，辐射定标可以作得很好，可以认为在一定误差范围内实现了定量遥感。
envi辐射定标
envi辐射定标
Envi辐射定标是指使用ENVI软件对遥感图像进行辐射定标，即将数字计数转换为物理辐射量。
该过程是将原始遥感图像转换为具有物理单位的辐射数据，以便进行定量分析和研究。
辐射定标的目的是消除图像中的光照差异和仪器响应差异，确保图像中不同像元的辐射值可比较。
辐射定标主要包括以下步骤：
1. 辐射校正：
通过测量辐射标准物体的辐射值，校正仪器的响应差异，消除仪器传感器的非线性特性和响应偏差。
2. 大气校正：
针对大气对辐射的影响，根据大气模型和大气参数，将图像中的大气效应进行校正，以消除大气底片。
3. 角度校正：
对于斜面遥感图像，根据观测角度和太阳天顶角，进行角度校正，以消除地形和光照角度带来的影响。
4. 波段融合：
对于多光谱或高光谱遥感图像，将各个波段的辐射值进行融合，生成一个全谱范围内的辐射图像。
通过辐射定标，可以将遥感图像转换为具有物理意义的辐射数
据，提供可靠的信息用于地学、农业、环境等领域的分析和应用。
辐射定标
(2012-11-28 13:58:29)转载▼标签：分类：科研杂谈(2012-01-26 01:18:44)标签：分类：工作篇校园环境一号卫星光学数据绝对定标环境一号卫星光学数据的遥感器校订分为绝对定标和相对辐射定标。
对目标作定量的描绘，获取目标的辐射绝对值。
要成立传感器丈量的数字信号与对应的辐射能量之间的数目关系，即定标系数，在卫星发射前后都要进行。
卫星发射前的绝对定标是在地面实验室或实验场，用传感器观察辐射亮度值已知的标准辐射源以获取定标数据。
卫星发射后，定标数据主要采纳敦煌外场测量数据，此值一般在图像头文件信息中能够读取。
以下两表为敦煌场所测定的绝对定标数据。
表HJ 1A/B 星绝对辐射定标系数（DN/W m 2 sr 1m1）定标系数（ DN/W m 2 sr 1m 1）卫星传感器Band1Band2Band3Band4CCD1HJ1ACCD2CCD1HJ1BCCD2利用绝对定标系数将DN值图像变换为辐亮度图像的公式为：L=DN/coe式中 coe 为绝对定标系数，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。
因为以上定标系数为敦煌场采纳单点法对中等反射率目标（沙漠）测定的结果，所以关于太阳反射光谱波段，建议针对中等反射率地物采纳上边供给的绝对辐射定标系数。
关于 HJ1B的红外相机，近红外波段绝对定标系数为，短波红外波段绝对定标系数为。
定标公式同前。
HJ-1B 红外相机热红外通道绝对辐射定标系数为：增益，单位： DN/（W m 2 sr 1 m 1）；截距，单位： DN。
利用绝对定标系数将 DN值图像变换为辐亮度图像的公式为 L=（ DN-b）/coe ，式中 coe 为绝对定标系数的增益， b 为截距，变换后辐亮度单位为W m 2 sr 1m1。
HJ1B红外相机中红外波段则条带较为严重，不利于定量化应用。
遥感数字图像遥感数字图像是以数字形式记录的二维遥感信息，即其内容是经过遥感手段获取的，往常是地物不同波段的电磁波谱信息。
高光谱遥感第三章讲解学习
第三章 高光谱遥感图像 辐射与几何校正
三种场地定标法的优缺点比较
反射率法
辐亮度法
投入的测试设备和获取 飞机飞行高度越高 的测量数据相对较少。 大气校正就越简单
优 省工、省物且满足精 精度也就越高 点 度要求
辐照度法
由于利用地面测量的大气 漫射和总辐射之比来描述 大气气溶胶的散射特性， 故减少了反射率法中由于 气溶胶光学特性参量的假设 而带来的误差
大气的散射与辐射光波长有密切关系，对短 波长的散射与长波长的散射要强的多，分子散射 的强度与波长的四次方成反比；
气溶胶的散射强度随波长的变化与粒子尺度 分布有关；
第三章 高光谱遥感图像 辐射与几何校正
大气辐射传输方程
到达遥感器处总的上行辐射为：
Ls Lsu Lsd Lsp Ls 遥感器处总的上行辐射 Lsu - 地表对太阳光的反射辐 射 Lsd - 地表对天空光的反射 Lsp -向上散射的程辐射
① 有关大气介质特征参数的获取 ② 具体实用的大气辐射传输模型的研究
第三章 高光谱遥感图像 辐射与几何校正
- 大气辐射校正常用算法
- 采用大气参数的方法 - 5S模型 - 6S模型
– 直接采用大气物理参数，增加多次散射计算 • LOWTRAN辐射传输模型 • MODTRAN辐射传输模型
第三章 高光谱遥感图像 辐射与几何校正
要对大气气溶胶的一
缺 些光学特性参量做假设 点
为精确进入大气校正 还需要反射率法的全 部数据，该方法投入 的设备、资金和人力 相对较多
测量数据相对较多，漫射
和总辐射之比的测量在高 纬
度地区对精度由较大影响
第三章 高光谱遥感图像 辐射与几何校正
2 大气辐射传输理论
-大气对遥感辐射传输的影响
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辐射定标的目的是确定各通道响应的线性和绝 对响应度，最终获取传感器数字输出值与来自辐射标 准源入瞳辐亮度绝对值的关系。光谱仪的灰度值与入 射的光谱辐亮度成近似的线性关系：
ＤＮｌ
Ｇｌ
Ｄｌ
ＤＮ ２
Ｇ２
Ｄ２
●
●
●
。‘（入）＋
（５）
●
●
●
●
●
●
ＤＮｉ
Ｇｊ
Ｄｊ
式中：Ｌ，（入）为第，等级的光谱辐射亮度；ＤⅣ；为在该固
ｐａｎｉｃｕｌ撕ｔｙ ｏｆ ｄｅＶｉｃｅ ｐｅ响丌ｎ蛐ｃｅ， ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｍｅｍｏｄ ｉｓ ｎｏｔ ｓｏｐｈｊｓｔｉｃａｔｅｄ ｙｅｔ， ａｎｄ ｍｅ
ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ 锄ｄ ｌｏｎｇ也ｍ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｍｔｉｏｎ ｔｅｃｌｌＩｌｏｌｏｇｙ ｃａｎ ｎｏｔ ｒｎｅｅｔ ｍｅ ｎｅｅｄ ｏｆ ｔ１１ｅ
摘 要：基于声光可调谐滤波器（ＡＯＴＦ）的高光谱成像光谱仪不同于传统的成像光谱仪，它利用
声光调制的分光原理，在像面上得到空间信息和任意一个波段的光谱信息。但由于其分光原理和分光
器件自身性能的特殊性，辐射定标的方法尚不成熟，辐射定标技术的精度和长期稳定性不能满足遥感
应用的更高要求。结合ＡＯＴＦ高光谱成像光谱仪自身的性能和对辐射定标的要求，提出了基于探测器
ＤⅣ三Ｇ·￡（Ａ）＋Ｄ
（４）
式中：Ｇ是系统的增益系数，由辐射传递系数决定；光
决定。辐射定标只能得到灰度图像与光谱仪人瞳前的
万方数据
第２期
邢辉等：ＡＯＴＦ的高光谱成像光谱仪的辐射定标技术
辐射量之间的关系，因此，对获取的光谱信息则还需 要经过大气传输模型进行辐射校正才能得到目标地 物的真实光谱信息。
：壁咽 据预处理呻’，图ｌ为ＡＯＴＦ成像光谱仪的原理框图。 Ｈ卯盯印ｏｃ椭Ｊ ｉⅡｌａｇｉｎｇ ３ｐ啪仃ｏｍ种盯Ｈｏｓｔ∞ｍｐ嗽
Ｅ：堕■巡罂盟 焦平面上的目标源的辐照度强１为： （１） ４Ｆ’
式中：Ａ。为探测器像元面积；鬈Ｎ（ａ）为渐晕系数，它同 视场角ａ和系统，数有关；ｃｏｓ“ａ为像面照度随视场
角变化的一般表达式；１－。为光学系统透过率；，矽Ｄ
价值，但是引入辐射定标过程带来的误差，即不确定 度，受到定标仪器自身不确定度及定标过程中各环节 因素的影响Ｆ卅。由于定标过程中各项不确定度相互独 立，因此，合成不确定度可由公式（６）计算：
为系统的，数，，为系统焦距，Ｄ为人瞳直径。
成像光谱仪对地观测时的辐射传输如图２所示，
它将受到太阳的高度角、大气的透射率以及地物的反
射率等参数的影响。
Ｓｕｎ
ｌｍａｇｉｎｇ ａｐｅｃｔｒＯｍｃｔｃｆ
ｌ！竺竺竺：Ｉ＇
ｌ ｃｏｎ仃０ｌ
ｌ
图ｌ ＡａＩＦ戚像光谱仪原理图
Ｆｉｇ．１蹦ｎｃｉｐｌｅ ｄｉａｇｒａ啪ｏｆ ｍｅ ＡｃｒｒＦ ｉｍａｇｉｎｇ孵仃ｏｍｅｔｅｒ
图３基于标准探测器的辐射定标 Ｆｉｇ．３ ｌｂｄｉｏｍｅ仃ｉｃ ｃａｌｉｂｍｔｉ∞ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｓｔ柚ｄａｒｄ ｄｅｔｅｃｔｏｒ
万方数据
图４成像光谱仪线性响应曲线 Ｆｉｇ．４ Ｌｉｎｅａｒ ｒｅｓｐｏｎ辩ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｃｒ
２．２辐射定标的不确定度分析 只有经过辐射定标后的成像光谱仪才具有应用
ｏｎ ｔｌｌｅ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ａｎｄ
ｄａｔａ ｐｆｅ—ｐ∞ｃｅｓｓ ａｌｇｏｒｉｍｍ ｗａｓ ｉ１１１ｐｒｏｖｅｄ， ａｎｄ ｔ１１ｅ ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ｏｆ ｍｄｉｏｍｅ砸ｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉ咖 ｗａｓ ａＩｌａｌｙｚｅｄ． Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔ ｓｈｏｗｓ ｍａｔ ｍｅ ｃａｌｉｂｒａｔｅｄ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｃ卸价ｌｍｆｕｌｌｙ ｒｅｎｅｃｔ ｔ１１ｅ ｉｎｆｏ衄ａｔｉｏｎ ｏｆ 圉－ｏｕｎｄ ｏｂｊｅｃｔ，ａｎｄ ｅ行ｅｃｔｉＶｅｌｙ ｉｍｐｒｏＶｅ ｎｌｅ ｊｍ．ｏ咖ａｔｉｏｎ ｑｕａｎｔｉｎｃａｔｉ伽ｓｔａｎｄ盯ｄ ｏｆ ｉｍａ酉ｎｇ ｓｐｅｃⅡｏｍｅｔｅｒ．
２ ＡｏＴＦ高光谱成像光谱仪的辐射定标
成像光谱仪输出的灰度图像与真实地物的辐射 亮度图像的对应关系受到仪器与环境等多种因素的 影响，而辐射定标的目的在于标定和扣除图像灰度值 中的非目标辐射因子，还原出真实景物的辐亮度图 像。辐射定标需要建立成像光谱仪入瞳处的光谱辐射 量与数字输出之间的关系。主要完成的工作是定标仪 器的辐射响应系数和线性度，并分析辐射定标的不确 定度。 ２．１成像光谱仪的辐射响应度和线性度定标
Ｉ枷ｍ∞ｔ Ｓｃｈｏｏｌ ｏｆ
Ｓｃｉｅｎｃｅ锄ｄ ｏｐｔｏ－ｅｌｅｃｎＤｎｉｃｓ ＥｎｇｉＩｌｅｃｒｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ ＵＩｌｉＶｅ璐ｉ哆０ｆ
Ａｅｍｎａｕｔｉｃｓ舭ｄ Ａｓｔｒｏ删ｔｉｃｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ １００１９ｌ，Ｃｈ．ｍ）
Ａｂｓｔｒ龇ｔ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｆｒｏｍ仃ａｄｉｔｉｏｎａｌ ｉＩＩｌａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ， Ａｃｏｕｓｔｏ唧ｔｉｃ Ｔｕｎａｂｌｅ Ｆｉｌ雠（ＡｏＴＦ）
的定标方法和改进的数据处理算法，并对辐射定标的精度进行了分析。实验结果表明：定标后的成像
光谱仪能够真实地反映地物目标的信息，有效地提高了成像光谱仪的信息定量化水平。
关键词：遥感； 辐射定标； 辐射标准传递； 成像光谱仪； ＡＯＴＦ
中图分类号：ＴＰ７２２．４
文献标识码：Ａ
文章编号：１００７—２２７６（２００９）０２—０２０５—０５
１辐射定标的原理及其辐射传输
成像光谱仪是以图像像元的灰度记录地物信息， 其数值并不唯一地与地物辐射亮度相关，还与成像光 谱仪分光器件的性能、光电成像器件ＣＣＤ的性能以 及大气环境等因素有关。根据遥感探测器的辐射传递 方程可以分离出影响光电响应性能的因子。假设遥感 器在其瞬时视场内接收到来自目标景物的辐射亮度 为Ｌ。，在考虑，光学系统的各种损失后，ｃＣＤ探测器
第３８卷第２期 Ｖ０１．３８ Ｎｏ．２
红外与激光工程
Ｉｎ仔ａｒｅｄ ａｎｄ Ｌａｓｅｒ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
２００９年４月
Ａ”２００９
ＡＯＴＦ的高光谱成像光谱仪的辐射定标技术
邢辉，赵慧洁，程宣，张颖，周鹏威
（北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院， 精密光机电一体化技术教育部重点实验室，北京１００１９１）
万方数据
２０６
红外与激光工程
第３８卷
Ｏ引言
伴随着遥感成像技术的发展，高光谱遥感实现了遥 感图像光谱分辨率的突破性提高。对于高光谱成像光潜 仪而言，分光系统是这项技术的关键，新型的分光元 件一一声光可调滤光器（ＡＯＴＦ）不同于通常的分光器 件，它采用声光调制产生单色光，即通过超声射频的变 化实现光谱扫描，其光学系统无移动部件、重现性好、扫 描速度快、波长切换快且可利用程序快速控制。这些优 点使它很适合作为航空高分辨率成像光谱仪的分光器 件，开展对地物的遥感探测。基于ＡＯＴＦ的高光谱成像 光谱仪系统主要分为两大部分：高光谱探测和主机的数
厶（Ａ）＿坐粤盟陬妒Ｌ。（”ｃ础＋‰（训（２）
求得探测器焦平面像元的辐照度后，可得到对应 像元灰度值ＤⅣ为：
Ｄ』ｖ＝Ｅｉ。尺ｃｃＤ。口Ｅ。ｆｉｎ
（３）
式中：尺ｃｃＤ为ＣＣＤ焦平面探测器的响应度；口。为 ＣＣＤ系统增益；ｆｉ。为积分时间。
根据公式（３）可得到成像光谱仪的图像灰度值与 入瞳的光谱辐射量之间的辐射传递函数：
定辐亮度下第ｆ波段图像的灰度值。辐射定标的最终结 果是通过连续改变标准光源的辐射亮度的等级来得到 定标系数矩阵Ｇ、Ｄ。通过线性衰减积分球外部光源的 辐照，改变积分球辐亮度值，在连续利用ＡＳＤ和成像
光谱仪得到一系列光谱辐亮度值和灰度值后进行最小 二乘曲线拟合，即可得到辐射定标系数矩阵嘲。
成像光谱仪的响应线性度是评价系统性能的重 要特性参数，定义为系统输入、输出信号的关系接近 线性的程度。图４所示为ＡＯＴＦ光谱仪６５０ ｎｍ处的 线性响应曲线。在确定定标系数的过程中，可建立光 谱辐射量与光谱仪的灰度输出值之间的曲线，通过线 性回归求出线性相关度，并能确定成像光谱仪的饱和 辐射响应度和响应的动态范围。
Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＡｏＴＦ
ＸＩＮＧ Ｈｕｉ，ＺＨＡＯ Ｈｕｉ－ｊｉｅ，ＣＨＥＮＧ Ｘｕａｎ，ＺＨＡＮＧ Ｙｉｎｇ，ＺＨＯＵ Ｐｅｎｇ—ｗｅｉ
（Ｋｃｙ Ｌａｂｏｒａ呻ｏｆ Ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ ０ｐ￡ｏ．ｍｅｃｈａ泐ｍｃｓ蚴ｎｏｌｏｇｙ Ｓｐｏｎｓ删ｂｙ Ｍｉｌｌｉｓ蚵ｏｆ Ｅｄｕｃａｔｊ伽，
Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：Ｒｅｍｏｔｅ∞ｎｓｉｎｇ； Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ； Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ ｓｔａｎｄａｒｄ ｔｒａＩｌｓｆｅｒ；
ＩｒＩｌａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒ；ＡＯＴＦ
收稿日期：２００８一ｌＯ一２０； 修订日期：２００８一１２—２５ 基金项目：国家自然科学基金资助项甘（６０６７８０３０）；ＣＡＳＴ基金资助项目（ＣＡＳＴ２００８０２０１） 作者简介：邢辉（１９８ｌ一），男，山东青州人，博士生，主要从事遥感载荷定标方面的研究。Ｅｍａｉｌ：ｘｉｎｇｈｕｉ＠船ｐｅ．ｂｕａａ．ｃｄｕ．ｃｎ 导师简介：赵慧沽（１９６６＿），女，辽宁沈阳人，教授，博上生导师，主要从事高光谱遥感、光电测董方面的研究。Ｅｍ棚：ｈｊｚｈ∞＠ｂｕ勰．ｅｄｕ．ｃｎ
ｈｙｐｅｒｓｐｅｃⅡ．ａｌ ｉＩＩｌａｇｉｎｇ ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｆ ｉｓ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｔｌｅ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ｏｆ ａｃｏｕｓｔｏｏｐｔｉｃ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ，ａｎｄ ｉｔ ａｃｑｕｉｒｅｓ
ｓｐａｃｅ ａＩｌｄ ｓｐｅｃ仃ａｌ ｉＩｌ】ｆｂｍ撕ｏｎ ｏｆ ｅａｃｈ ｂａｎｄ ｏｎ ｉＩｎａｇｅ ｐｌａｎｅ．Ｂｅｃａｕｓｅ ｏｆ ｉｔｓ ｌｉｇｈｔ ｓｐＵｔｔｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ ａＩｌｄ ｉｔｓ