基于改进伽马曲线的星载长波红外焦平面非均匀性校正算法

作     者：汪大宝 王中果 吴明轩 张超 胡月 Wang Dabao;Wang Zhongguo;Wu Mingxuan;Zhang Chao;Hu Yue

作者机构：中国空间技术研究院遥感卫星总体部北京100094 北京市遥感信息研究所北京100005 航天恒星科技有限公司北京100080 

出 版 物：《红外与激光工程》 (Infrared and Laser Engineering)

年 卷 期：2022年第51卷第5期

页      面：136-144页

核心收录：

学科分类：08[工学] 09[农学] 083002[工学-环境工程] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 0708[理学-地球物理学] 0804[工学-仪器科学与技术] 0903[农学-农业资源与环境] 0816[工学-测绘科学与技术] 081602[工学-摄影测量与遥感] 0825[工学-航空宇航科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51801142,61705173) 装备预研领域基金(61404130316) 装备预研重点实验室基金(6142107200208) 

主　　题：长波红外探测器 天基红外遥感 非均匀性校正 动态伽马曲线 强非线性响应模型 

摘      要：随着长波红外探测器技术的进步,通过选用宇航级大阵列长波红外探测器,天基红外遥感卫星技术得到快速发展。长波红外探器响应强非线性导致传统的基于线性模型的非均匀性校正算法校正误差大,从而影响卫星在轨使用效能。针对该问题,结合大量实验室数据和卫星在轨数据的统计分析结果,建立了一种新的长波红外探测器非线性响应模型,据此提出了一种基于改进伽马曲线的非均匀性校正算法,以有效克服探测器响应强非线性对校正精度的影响。该算法首先建立基于改进伽马曲线的探测器非线性响应模型,依据此模型对获取图像进行非线性压缩映射,实现探测器响应的线性化,然后利用星载基于定标技术的线性化算法实施非均匀性校正,同时,定标温度点根据所建立模型参数动态更新,最后通过逆非线性化压缩映射还原出实际的非均匀校正后的图像。基于人造黑体和在轨实景红外图像的实验结果表明,该算法有效解决了探测器响应强非线性对校正精度的影响,校正后图像的视觉效果和定量化指标均优于传统的星载非均匀校正算法。