书书书
第
28
卷
第
4
期
光
学
学
报
Vol.28
,
No.4
2008
年
4
月
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2008
文章编号:
02532239
(
2008
)
04066405
一种新的高光谱图像中太阳耀斑去除方法
张
翔
张建奇
靳
薇
刘德连
(西安电子科技大学 技术物理学院,陕西 西安
710071
)
摘要
太阳耀斑掩盖了水体的真实物理特性,严重干扰了水下特征的获取。根据被 耀斑污 染的 像素和 邻近 未污染
像素间的辐射差值,获得大气组分的吸收特征,并调节大气辐射传输模型中的模 型参 量,进而 得到 大气透 射率。分
析了影响耀斑污染程度的主要因素,依据近红外波段离水辐亮度近似为零,求出水 体受耀 斑污 染程度 的空 间分布,
据此进行耀斑去除,得到未被耀斑污染的图像。结果表明,应用该方法提取离水辐亮度,去除耀斑的效果较好。
关键词
遥感;耀斑去除;水体分割;大气透射率;离水辐亮度
中图分类号
TP751.2
文献标识码
A
收稿日期:
20070811
;收到修改稿日期:
20071026
基金项目:国家自然科学基金(
604777042
)资助课题。
作者简介:张
翔(
1982-
),男,内蒙古包头人,博士研究生,主要从事辐射计算和遥感信息处理等方面的研究。
Email
:
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xian
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11
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163.com
导师简介:张建奇(
1960-
),男,河南巩义人,教授,博士生导师,主要从事目标与环境光学特性、光电 成像 系统仿 真、光 电
对抗等方面的研究。
Email
:
jq
zhan
g
@
mail.xidian.edu.cn
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1
引
言
利用遥感手段获取地表真实的物理特性一直受
到广泛地关注。从高光谱图像中获取地表真实的物
理特性,包含了更多窄带的信息,与现场直接测量相
比具有快速、准确、信息量大等特点
[
1
]
。太阳耀斑是
一种常见的自然现象,是水面镜面反射太阳辐射的结
果
,当场景中有水体存在时,阳光照射到水面上会产
生闪烁的耀斑。耀斑严重干扰了目标自身的信号,给
估算离水辐射率、研究水下生态环境、监测水质污染
状况带来很多困难
。近年来一直在研究如何有效地
去除光谱图像中的耀斑污染,寻求高精度、高稳健性、
高效率的耀斑去除算法。
Hochber
g
等
[
2
]
利用图像中
最亮和最暗的水体像元估算耀斑反射的太阳辐射
,然
而算法在执行前需要模糊陆地像元增加了后续处理
的难度;此外,仅依赖两个像素值进行计算其可靠性
大为降低,一旦所选择的像素异常,结果会产生明显
的偏差。
Hedle
y
等
[
3
]
对该算法进行了改进,提出一种
线性回归的方法,通过构建像元辐亮度在可见光和近
红外波段间的线性关系进行耀斑去除,避免对图像进
行模糊,然而算法的精度依赖计算回归线的斜率可靠
性同样较差,较小的误差会带来严重的影响。为了克
服这一缺陷,
Phil
p
ot
通过计算采样区内多组污染/未
污染像素间的辐射差值获得该区域镜面反射的太阳
辐射的相对强度
[
4
]
,以此作为整幅图像受耀斑污染程