文档介绍：地面成像光谱辐射测量系统应用软件设计赵冬,孙韬,张立福,王晋年,童庆禧中国科学院遥感应用研究所,北京,摘要:地面成像光谱仪,瓤苫袢〔饬慷象的图像又能获得图像上任意像元在谱段的高光谱分辨率光谱曲线,为目标的结构光谱分析、混合光谱分解和纯像元提取工作提供了更有利的信息数据。本文针对地面成像光谱数据的特点,描述了应用软件的系统设计和体系结构,阐述了应用软件具备的基本功能,包括:实现数据批量规格化处理和格式转换的数据预处理模块;实现图像截取、拉伸等功能的图像基本处理模块;实现数据暗电流去除与相对辐射校正的辐射预处理模块;基于参考光谱数据及实测下行辐照度参数的反射率转换模块;根据成像模式和硬件的几何形态、几何性能,对数据进行几何预处理的几何校正模块。同时在应用软件基本功能模块的基础上,针对具体应用如牛奶品种识别、作物杂草分类等,设计了数据分析流程。关键词:地面成像光谱仪;应用软件;牛奶品种识别;作物杂草识别地面成像光谱辐射测量系统⋯韵录虺艶低是中科院遥感所与上海技物所联合研制的具有“图谱合一”特性的地面光谱仪,它依靠自身摆镜的运动对地物扫描成像,利用光学分光器件对地物进行光谱测量。地面成像光谱辐射测量系统主要由三个系统组成:光机系统:主要由四部分组成,分别是扫描镜、光学镜头、分光器件、嗷电子学系统:主要包括电源和电机控制电路。电源采用摄像机用锂电池,控制电路通过涌诤图扑慊ㄑ叮⒋覷接口取电。计算机系统:包括硬件及软件,硬件是高速便携式笔记本电脑,软件是用来操作地面成像光谱仪和处理光谱数据的程序。地面成像光谱辐射测量系统能同时获取地物的高分辨率图像占浞直媛士纱锢迕咨至毫米级捌淇杉焱獠ǘ蔚牧馄住低车闹饕2问副旰托阅芗韑。表主要参数指标波段数光谱范围光谱分辨率地面分辨率最高可优于实验室辐射定标精度优于成像速率最高线/秒扫描视场一量化位数位‘.
低持骺蚣躭枷裣允綢馄浊呦允緇负涡U齷瓷渎首;籌就枷翊韑莞袷阶;籰г怂憧鈒軮/信噪比%波段大于光谱采样间隔砑低程逑到峁针对系统高空间、高光谱分辨率图像数据的处理要求,研发专用的图像处理应用软件系统。整个系统的逻辑架构设计如图尽O低匙芄卜治H悖夯〉撞恪⒂τ霉能层以及层。其中:基础底层:为系统提供最基本的操作,包括数据疧操作、基本数学运算等。由于地面成像光谱仪数据量巨大,达到级别,因此要求图像的疧操作具有稳定的处理能力。应用功能层:提供系统业务处理的基本模块,包括:包含图像增强及数据转换的基础模块:包括辐射、几何校正以及反射率转换的专用数据预处理模块;面向地面成像光谱仪数据分析的专业应用模块。层:主要提供与用户交互的软件功能与界面,提供高光谱图像及光谱曲线的显示模块。三个层次均保持由高层调用低层的层次关系,应用功能层三个部分的模块实现高内聚、低耦合的软件设计原则。系统软件界面如图尽鼻置,。仑岸〉撞图砑低陈呒芄砑竟δ数据格式预处理模块由于数据采集软件以默认袷酱娲⒏吖馄子跋袷荩枰=渥;晃Mㄓ玫袷健J莞袷皆ご砟?榘ㄍ枷袷莸腂袷阶;灰约岸喔鐾枷裎募呐处理格式转换。约层辐射校正专业应用士旧吐岳扛巨专业应用。
袷绞荽娲图莞袷皆ご砹鞒图像基本处理模块’图像基本处理模块包含高光谱图像子方体的截取类?、基本图像增强功能包括如图像拉伸功能的各类约肮馄茁瞬光谱平滑瓿蒄跋袷菰銮坑牖敬理功能。其中,图像增强功能包括线性拉伸、ハ咝岳煲约爸狈酵季狻R%线性拉伸