CN106908813B - 一种卫星遥感器辐射定标方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种卫星遥感器辐射定标方法及装置，所述方法通过从遥感器在预定时间采集的可见光图像中获取月球图像，再根据月球辐射照度模型计算在所述预定时间的月球辐照度，最后，根据所述月球图像和所述月球辐照度，可以获得所述遥感器的辐射定标系数，进而可以通过所述辐射定标系数对所述遥感器进行辐射定标，这样就能够实现利用月球作为稳定辐射定标源，对卫星遥感器进行辐射定标的方法，利用这种辐射定标方法能够获得更加精确的辐射定标系数，能够更好地对所述遥感器进行辐射定标。

Description

一种卫星遥感器辐射定标方法及装置

技术领域

本发明涉及卫星辐射定标技术领域，具体涉及一种卫星遥感器辐射定标方法及装置。

背景技术

随着遥感应用的深入，定量遥感已成为遥感应用的重点，而定量遥感的基础和前提是遥感器的辐射定标。精确的辐射定标是气象卫星定量化应用的基础，而卫星长期在轨运行过程中，遥感器由于器件老化，通常具有一定响应衰减特征。因此为了实现卫星资料长期定量化应用，对在轨卫星的遥感器进行辐射定标具有十分重要的意义。

月球具有纪年级的辐射稳定性，其辐射能量范围处于大多数星载设备动态范围内，而且背景辐射影响很小，此外月球光谱变化平缓且比较单一，没有大气的干扰影响，非常合适作为地球卫星的辐射基准源。由于它的绝对辐射稳定性，可以用作除星上绝对定标外最值得参考的辐射定标方法。而现有技术中，并没有利用月球作为稳定辐射定标源，对遥感器进行辐射定标的方法。

发明内容

针对现有技术中的上述缺陷，本发明提供了一种卫星遥感器辐射定标方法及装置，能够利用月球作为稳定辐射定标源，对卫星遥感器进行辐射定标。

第一方面，本发明提供的一种卫星遥感器辐射定标方法，包括：

获取遥感器在预定时间采集的可见光图像；

采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像；

根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度；

根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

可选的，在所述获取遥感器在预定时间采集的可见光图像步骤之前，还包括：

利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；

根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；

根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。

可选的，所述采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像，包括：

获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；

将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；

确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；

确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；

将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像。

可选的，所述根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度，包括：

根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；

根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度。

可选的，所述根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数，包括：

采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；

根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；

根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

第二方面，本发明提供的一种卫星遥感器辐射定标装置，包括：

可见光图像获取模块，用于获取遥感器在预定时间采集的可见光图像；

月球图像获取模块，用于采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像；

月球辐照度计算模块，用于根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度；

辐射定标系数获得模块，用于根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

可选的，所述卫星遥感器辐射定标装置，还包括：

位置信息获取模块，用于利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；

几何关系获得模块，用于根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；

预定时间预报模块，用于根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。

可选的，所述月球图像获取模块，包括：

红外图像获取单元，用于获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；

标记单元，用于将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；

地球图像确定单元，用于确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；

月球图像判断单元，用于确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；

月球图像确定单元，用于将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像。

可选的，所述月球辐照度计算模块，包括：

月球等效反射率计算单元，用于根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；

月球辐照度计算单元，用于根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度。

可选的，所述辐射定标系数获得模块，包括：

像元灰度值获得单元，用于采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；

修正灰度值计算单元，用于根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；

辐射定标系数获得单元，用于根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

由以上技术方案可知，本发明提供一种卫星遥感器辐射定标方法，通过从遥感器在预定时间采集的可见光图像中获取月球图像，再根据月球辐射照度模型计算在所述预定时间的月球辐照度，最后，根据所述月球图像和所述月球辐照度，可以获得所述遥感器的辐射定标系数，进而可以通过所述辐射定标系数对所述遥感器进行辐射定标，这样就能够实现利用月球作为稳定辐射定标源，对卫星遥感器进行辐射定标的方法，利用这种辐射定标方法能够获得更加精确的辐射定标系数，能够更好地对所述遥感器进行辐射定标。

本发明提供的一种卫星遥感器辐射定标装置，与上述一种卫星遥感器辐射定标方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1示出了本发明第一实施例提供一种卫星遥感器辐射定标方法的流程图；

图2示出了本发明第一实施例提供包含有月球图像的可见光图像的示意图；

图3示出了本发明第一实施例提供月球图像提取过程的示意图；

图4示出了本发明第一实施例提供风云二号E星现有辐射定标系数与本发明计算的辐射定标系数对比示意图；

图5示出了本发明第一实施例提供利用月球辐射定标校正前后风云二号E星观测地球图像的对比图；

图6示出了本发明第一实施例提供风云二号E星的辐射定标系数与时间的线性关系图；

图7示出了本发明第一实施例提供风云二号E星辐射定标系数与月相角关系的示意图；

图8示出了本发明第二实施例提供一种卫星遥感器辐射定标装置的示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只是作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。

需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

本发明提供了一种卫星遥感器辐射定标方法及装置。下面结合附图对本发明的实施例进行说明。

图1示出了本发明第一实施例所提供的一种卫星遥感器辐射定标方法的流程图。如图1所示，本发明第一实施例提供的一种卫星遥感器辐射定标方法包括以下步骤：

步骤S101：获取遥感器在预定时间采集的可见光。

本发明的执行主体是服务器，所述服务器与卫星上的遥感器无线连接，可以接收所述遥感器发送的信息，并能够对所述信息进行相应的处理。所述遥感器安装在卫星上，是对地进行观测的遥感器，所述遥感器可以接收到地球辐射的电磁波，也可以在特定时间同时接收到地球和月球辐射的电磁波，所述电磁波可以是可见光和/或红外光。所述服务器可以接收所述可见光和/或红外光，再经过处理和分析，能够得到相应的可见光图像和或红外光图像。

在本步骤之前，还可以包括：利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。

其中，所述指定时间是指过去某一个时刻。所述冷空视场是指遥感器采集范围内的宇宙空间，如图2所示，其中地球和月球周围的黑色区域即为冷空视场。

其中，通过上述方法可以预报出多个月球出现在所述遥感器冷空视场的时刻，也就是说所述预定时间可以是多个特定时刻。

由于，所述遥感器不是任何时刻都能采集到月球反射的电磁波，因此，不是任何时刻的可见光图像中都有月球图像，通过预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间，可以获得具有月球图像的可见光图像。

例如，以风云二号E星(FY-2E)为例，可以利用简化常规摄动模型(SGP4模型)，结合所述卫星的星历表文件(DE430号文件)和两行报文件，得到J2000(2000年春分时刻地球天球坐标系)历元下的所述卫星、地球、月球和太阳位置信息，根据仪器坐标转换矩阵和地、月、卫星、太阳的几何关系，预报出月球出现在卫星冷空视场的时间。如图2所示。图2中左下角小的灰色圆圈为月球。

步骤S102：采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像。

由于月球图像在可见光图像中出现的位置不确定性和月相大小的不确定性，无法从固定区域内寻找和识别月球图像，因此，可以通过图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像。

在本步骤中，可以包括：获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像。

其中，所述次最大连通域是指在第二部分中除去最大连通域剩下的部分中最大的连通域。所述预设温度阈值可以是180K。所述第一部分是指冷空间图像。所述冷空间图像是指太空图像。所述第二部分是指地球和月球图像。

其中，在标记第一部分和第二部分时，通常是通过设置具体数字阈值来进行区分，例如，可以设置所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分为0，所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分为1，这样，就可以很好地将地球、月球、冷空间图像进行区分。通过利用红外图像的温度来对地球、月球、冷空间图像进行区分，是因为对地观测和月球观测的温度相对于冷空间高许多，红外图像上其亮温远大于冷空间。所述数字是不同亮温，在图像中以颜色来区分。设置具体数字阈值时，可以利用编程软件进行相关处理操作。

例如：图3中的(a)图为红外图像，其中，大的灰色圆圈为最大连通域，表示地球；小的月牙图形为次最大连通域，表示月球；剩下的部分为第一部分，即为冷空间图像，也就是太空图像。

在判断所述红外图像中有月球图像后，需要确定所述红外图像中的月球图像位置后，然后将同一时刻、同一遥感器采集的所述红外图像与所述可见光图像进行对比，确定所述可见光图像中的月球图像位置。

例如，图3中的(b)图表示可见光图像，根据图3中的(a)图能够确定可见光图像中月球图像的位置，图3中的(c)图表示可见光图像中的月球图像。

其中，在确定了所述可见光图像中的月球图像位置后，需要提取所述月球图像。首先需要将所述月球图像置于中间位置，形成只包含有月球图像的数据文件。如图3中的(d)图所示。

例如，将FY-2E红外对地观测图像中小于180K的部分设置为0，大于等于180K的部分设置为1，以区分地球、月球、冷空间图像。然后，再找出设置为1的部分中最大的连通域，即为地球部分，将所述最大的连通域设置为0。寻找剩余设置为1的部分中的最大连通域，若剩余设置为1的部分中的所述最大连通域小于预设的阈值，则不认为该图像中有月球图像，若剩余设置为1的部分中的所述最大连通域不小于预设的阈值，则认为该图像中有月球图像。最后，通过将红外和可见光图像进行匹配，能够找到可见光图像的月球图像，再将所述月球图像置中，形成400*400像素大小的包含有月球图像的数据文件，如图3所示。

步骤S103：根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度。

其中，所述预定时间是多个特定时刻。所述月球辐照度与步骤2中获得的所述月球图像在时间上是一一对应的，每一个特定时刻都对应有相应的月球图像和月球辐照度。

在本步骤中，可以包括：根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度。

其中，所述月球等效反射率计算方法采用如下公式：

其中，g为月相绝对值，θ为月面经度，为月面纬度，Φ为太阳月面经度。其它参数都为模型拟合系数。

其中，所述月球辐射照度模型为：

I_ROLO，λ＝A_λ×E_sun,λ×Ω_m/π

其中，I_ROLO，λ为标准距离处的模型月球辐照度，A_λ为月球等效反射率，E_sun,λ为太阳分光辐照度，这里采用Thuillier(2002)的太阳光谱数据，Ω_m为月球在标准距离处的立体张角(一般取6.4177×10-5sr)。

根据上述月球等效反射率计算方法和月球辐射照度模型，可以得到任意时刻的月球辐照度，公式为：

其中，d_mp为t时刻的月球和卫星的距离，d_ms为t时刻的月球和太阳的距离与标准日地距离的比值。

通过上述任意时刻的月球辐照度公式，可以计算得到在所述预定时间的月球辐照度。

步骤S104：根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

其中，所述月球图像为所述可见光图像中的月球图像，通过利用所述可见光波段的月球图像和所述月球辐照度，能够获得较精确的所述遥感器的辐射定标系数。

在本步骤中，可以包括：采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

其中，所述灰度值修正方法采用如下公式：

其中，DN_lunar为月球图像的修正灰度值，DN_i为像元灰度值，Ω_s为遥感器的像元立体角，fi为过采样系数。

在本步骤中，由于所述预定时间是指多个特定时刻，因此，可以获得多个特定时刻的月球图像的修正灰度值和月球辐照度。采用最小二乘法线性拟合方法，对所述修正灰度值和所述月球辐照度进行线性拟合，建立所述修正灰度值和所述月球辐照度的线性响应关系，根据所述线性响应关系，计算所述遥感器的辐射定标系数。

例如，线性拟合曲线的横坐标为修正灰度值，纵坐标为月球辐照度。设置原点的横坐标为冷空间图像的修正灰度值，原点的纵坐标为0，将计算得到所述预定时间的修正灰度值和相应的所述月球辐照度标记到所述坐标系中，运用最小二乘法线性拟合方法进行线性拟合，进而可以获得一个线性关系，Y＝a(x-b)，其中，a，b即为辐射定标系数。其中，所述冷空间图像的修正灰度值为遥感器观测月球图像四角5*5像元冷空间灰度值的平均值。

对本方法计算的辐射定标系数与现有的辐射定标系数进行比较。如图4所示，提供了风云二号E星现有辐射定标系数与本发明计算的辐射定标系数对比示意图，其中，辐射定标系数1表示现有的辐射定标系数，辐射定标系数2表示本方法计算的辐射定标系数。从图4可以看出通过本方法计算的辐射定标系数更加精确。

利用本发明计算的辐射定标系数，能够获得较精确的地球图像。如图5所示。图5中的(a)图表示在现有技术中，使用现有辐射定标系数绘制出的风云二号E星观测的地球图像。图5中的(b)图表示利用本发明计算的辐射定标系数绘制出的风云二号E星观测的地球图像。

在本步骤之后，还可以根据所述辐射定标系数，获得所述遥感器随时间的辐射响应变化情况。

如图6所示，提供了风云二号E星的辐射定标系数与时间的线性关系图，横坐标表示时间，纵坐标表示辐射定标系数，通过建立时间与所述辐射定标系数的关系，可以获得所述辐射定标系数随时间的变化曲线，进而能够得出所述遥感器随时间的辐射响应变化，从图6可以看出，辐射定标系数随时间成线性变化。

所述辐射定标系数随时间的变化曲线的关系式为：

D＝f(t)

其中D表示辐射定标系数。

在本步骤之后，还可以包括：根据所述辐射定标系数，获得所述辐射定标系数与月相角的关系。

如图7所示，提供了风云二号E星的辐射定标系数与月相角关系的示意图，图7的横坐标表示月相角，纵坐标表示辐射定标系数，从图7可以看出，月相角与辐射定标系数没有明显相关性，进而，可以得到月相角与辐射响应变化没有明显相关性，表明月相角的变化没有对辐射响应变化的结果产生影响。

在上述的第一实施例中，提供了一种卫星遥感器辐射定标方法，与之相对应的，本申请还提供一种卫星遥感器辐射定标装置。请参考图8，其为本发明第二实施例提供的一种卫星遥感器辐射定标装置的示意图。由于装置实施例基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。下述描述的装置实施例仅仅是示意性的。

本发明第二实施例提供的一种卫星遥感器辐射定标装置，包括：

可见光图像获取模块101，用于获取遥感器在预定时间采集的可见光图像；

月球图像获取模块102，用于采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像；

月球辐照度计算模块103，用于根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度；

辐射定标系数获得模块104，用于根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述卫星遥感器辐射定标装置，还包括：

位置信息获取模块，用于利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；

几何关系获得模块，用于根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；

预定时间预报模块，用于根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述月球图像获取模块102，包括：

红外图像获取单元，用于获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；

标记单元，用于将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；

地球图像确定单元，用于确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；

月球图像判断单元，用于确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；

月球图像确定单元，用于将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述月球辐照度计算模块103，包括：

月球等效反射率计算单元，用于根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；

月球辐照度计算单元，用于根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度。

在本发明提供的一个具体实施例中，所述辐射定标系数获得模块104，包括：

像元灰度值获得单元，用于采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；

修正灰度值计算单元，用于根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；

辐射定标系数获得单元，用于根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

以上，为本发明第二实施例提供的一种卫星遥感器辐射定标装置的实施例说明。

本发明提供的一种卫星遥感器辐射定标装置与一种卫星遥感器辐射定标方法出于相同的发明构思，具有相同的有益效果，此处不再赘述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不是必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。需要说明的是，本发明附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的***、方法和获得机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与获得机指令的组合来实现。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个***，或一些特征可以忽略，或不执行。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个获得机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该获得机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台获得机机器(可以是个人获得机，服务器，或者网络机器等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (4)

1.一种卫星遥感器辐射定标方法，其特征在于，包括：

获取遥感器在预定时间采集的可见光图像；

采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像；

根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度；

根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数；

所述采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像，包括：

获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；

将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；

确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；

确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；

将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像；

所述根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度，包括：

根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；

根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度；

所述根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数，包括：

采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；

根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；

根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

2.根据权利要求1所述的卫星遥感器辐射定标方法，其特征在于，在所述获取遥感器在预定时间采集的可见光图像步骤之前，还包括：

利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；

根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；

根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。

3.一种卫星遥感器辐射定标装置，其特征在于，包括：

可见光图像获取模块，用于获取遥感器在预定时间采集的可见光图像；

月球图像获取模块，用于采用图像识别方法，从所述可见光图像中获取月球图像；

月球辐照度计算模块，用于根据月球辐射照度模型，计算在所述预定时间的月球辐照度；

辐射定标系数获得模块，用于根据所述月球图像和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数；

所述月球图像获取模块，包括：

红外图像获取单元，用于获取所述遥感器在预定时间采集的红外图像；

标记单元，用于将所述红外图像中温度小于预设温度阈值的部分标记为第一部分，将所述红外图像中温度不小于预设温度阈值的部分标记为第二部分；

地球图像确定单元，用于确定所述第二部分中的最大连通域，所述最大连通域为地球图像；

月球图像判断单元，用于确定所述第二部分中的次最大连通域，判断所述次最大连通域是否小于预设的阈值；若小于预设的阈值，则判断所述红外图像中没有月球图像；若不小于预设的阈值，则判断所述红外图像中有月球图像；

月球图像确定单元，用于将所述红外图像与所述可见光图像进行匹配，确定并提取所述可见光图像中的月球图像；

所述月球辐照度计算模块，包括：

月球等效反射率计算单元，用于根据月球等效反射率计算方法，基于月相绝对值、月面经度、月面纬度和太阳月面经度，计算月球等效反射率；

月球辐照度计算单元，用于根据月球辐射照度模型，基于所述月球等效反射率、太阳分光辐照度、月球在标准距离处的立体张角，计算在所述预定时间的月球辐照度；

所述辐射定标系数获得模块，包括：

像元灰度值获得单元，用于采用数字图像处理方法，获得所述月球图像的每个像元的像元灰度值；

修正灰度值计算单元，用于根据灰度值修正方法，基于所述像元灰度值、所述遥感器的像元立体角和过采样系数，计算所述月球图像的修正灰度值；

辐射定标系数获得单元，用于根据所述修正灰度值和所述月球辐照度，获得所述遥感器的辐射定标系数。

4.根据权利要求3所述的卫星遥感器辐射定标装置，其特征在于，所述卫星遥感器辐射定标装置，还包括：

位置信息获取模块，用于利用简化常规摄动模型，结合所述卫星的星历表文件和两行报文件，获取指定时间的所述卫星、地球、月球和太阳的位置信息；

几何关系获得模块，用于根据所述位置信息，获得所述卫星、地球、月球和太阳的位置几何关系；

预定时间预报模块，用于根据所述位置几何关系，采用坐标转换矩阵，预报月球出现在所述遥感器冷空视场的预定时间。