遥感传感器辐射定标方法、装置和电子设备

摘要

本发明提出了一种遥感传感器辐射定标方法、装置和电子设备。其中，该方法基于建立的影像映射关系，得到了待定标遥感传感器的第一遥感影像在基准定标场上的第一目标遥感影像，以及得到了参考遥感传感器的与第一遥感影像对应的候选遥感影像在基准标定场上的第二目标遥感影像，并基于第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像对待定标遥感传感器进行交叉定标。也就是说，将第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像作为泛在同名影像对，并基于同名影像对，对待定标遥感传感器进行交叉定标。由此，实现了对待定标遥感传感器准确定标。

权利要求

1.一种遥感传感器辐射定标方法，其特征在于，包括：获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器；

获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像；

获取所述参考遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对应，所述第三遥感影像与所述目标区域中的非基准定标场对应；

从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；

在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像；

基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；

根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标；

在所述获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器之前，所述方法还包括：获取所述参考遥感传感器针对所述目标区域所采集到的参考遥感影像；

根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场；

从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场；

所述非基准定标场为多个，所述方法还包括：根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像；

根据所述参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，包括：

获取各个定标场的时空特征；

获取各个定标场所对应的遥感影像的数据量；

针对每个所述定标场，获取所述定标场与所述多个定标场中除了所述定标场之外的其他定标场的总距离；

根据各个定标场的所述时空特征、所述数据量和所述总距离，确定各个定标场的评分；

根据各个定标场的评分，选择评分最高的一个定标场作为所述基准定标场。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场，包括：

根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域的地表反射率数据；

根据所述地表反射率数据，确定所述目标区域中的多个定标场。

4.一种遥感传感器辐射定标装置，其特征在于，包括：第一获取模块，用于获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器；

第二获取模块，用于获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像；

第三获取模块，用于获取所述参考遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对应，所述第三遥感影像与所述目标区域中的非基准定标场对应；

第四获取模块，用于从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；

第一转换模块，用于在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像；

第二转换模块，用于基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；

定标模块，用于根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标；

第五获取模块，用于获取所述参考遥感传感器针对所述目标区域所采集到的参考遥感影像；

第一确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场；

选择模块，用于从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场；

其中，所述非基准定标场为多个，所述装置还包括：第二确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像；

第三确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

建立模块，用于根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述选择模块，具体用于：获取各个定标场的时空特征；

获取各个定标场所对应的遥感影像的数据量；

针对每个所述定标场，获取所述定标场与所述多个定标场中除了所述定标场之外的其他定标场的总距离；

根据各个定标场的所述时空特征、所述数据量和所述总距离，确定各个定标场的评分；

根据各个定标场的评分，选择评分最高的一个定标场作为所述基准定标场。

6.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一确定模块，具体用于：根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域的地表反射率数据；

根据所述地表反射率数据，确定所述目标区域中的多个定标场。

7.一种电子设备，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1‑3中任一所述的遥感传感器辐射定标方法。

8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1‑3中任一所述的遥感传感器辐射定标方法。

说明书

遥感传感器辐射定标方法、装置和电子设备

技术领域

[0001] 本发明涉及遥感传感器辐射定标技术领域，尤其涉及一种遥感传感器辐射定标方法、装置和电子设备、计算机可读存储介质及计算机程序产品。

背景技术

[0002] 随着遥感定量化应用的深入和多遥感传感器之间对比研究的增强，实时评价遥感传感器本身的辐射光学特性，及时发现并纠正遥感传感器辐射响应变化，是遥感定量化应
用和发展过程中一个必不可少的环节。传感器的辐射定标是准确刻画传感器特性的关键。

[0003] 相关技术中，采用交叉定标的方式对待定标遥感传感器进行定标。然而，在实现本申请的过程中，申请人发现上述交叉定标的方式通常由于无法获取足够的定标数据组成同
名影像对而造成交叉定标精度的降低或者直接影响交叉定标工作的开展。因此，如何实现
对待定标遥感传感器的准确定标是目前亟需解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

[0005] 为此，本发明的第一个目的在于提出一种遥感传感器辐射定标方法。

[0006] 本发明的第二个目的在于提出一种遥感传感器辐射定标装置。

[0007] 本发明的第三个目的在于提出一种电子设备。

[0008] 为达上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种遥感传感器辐射定标方法，包括：

[0009] 获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器；

[0010] 获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像；

[0011] 获取所述参考遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对应，所述第三遥感影
像与所述目标区域中的非基准定标场对应；

[0012] 从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；

[0013] 在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第
一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像；

[0014] 基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；

[0015] 根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。

[0016] 可选地，作为第一方面的第一种可能的实现方式，在所述获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器之前，所述方法还包括：

[0017] 获取所述参考遥感传感器针对所述目标区域所采集到的参考遥感影像；

[0018] 根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场；

[0019] 从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场。

[0020] 可选地，作为第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述非基准定标场为多个，所述方法还包括：

[0021] 根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像；

[0022] 根据所述参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

[0023] 根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

[0024] 可选地，作为第一方面的第三种可能的实现方式，所述从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，包括：

[0025] 获取各个定标场的时空特征；

[0026] 获取各个定标场所对应的遥感影像的数据量；

[0027] 针对每个所述定标场，获取所述定标场与所述多个定标场中除了所述定标场之外的其他定标场的总距离；

[0028] 根据各个定标场的所述时空特征、所述数据量和所述总距离，确定各个定标场的评分；

[0029] 根据各个定标场的评分，选择评分最高的一个定标场作为所述基准定标场。

[0030] 可选地，作为第一方面的第四种可能的实现方式，所述根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场，包括：

[0031] 根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域的地表反射率数据；

[0032] 根据所述地表反射率数据，确定所述目标区域中的多个定标场。

[0033] 本发明实施例的遥感传感器辐射定标方法，在对待定标遥感传感器进行辐射定标的过程中，结合待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影
像，以及与待定标遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影
像，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；在所述第一遥感影像对
应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定
标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基
准定标场上的第一目标遥感影像；基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射
关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；根据所
述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。
由此，基于建立的影像映射关系，得到了待定标遥感传感器的第一遥感影像在基准定标场
上的第一目标遥感影像，以及得到了与第一遥感影像对应的候选遥感影像在基准标定场上
的第二目标遥感影像，并基于第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像对待定标遥感传感
器进行交叉定标。

[0034] 为达上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种遥感传感器辐射定标装置，包括：第一获取模块，用于获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器；

[0035] 第二获取模块，用于获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像；

[0036] 第三获取模块，用于获取所述参考遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对
应，所述第三遥感影像与所述目标区域中的非基准定标场对应；

[0037] 第四获取模块，用于从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；

[0038] 第一转换模块，用于在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映
射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像；

[0039] 第二转换模块，用于基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；

[0040] 定标模块，用于根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。

[0041] 可选地，作为第二方面的第一种可能的实现方式，

[0042] 所述装置还包括：

[0043] 第五获取模块，用于获取所述参考遥感传感器针对所述目标区域所采集到的参考遥感影像；

[0044] 第一确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场；

[0045] 选择模块，用于从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场。

[0046] 可选地，作为第二方面的第二种可能的实现方式，

[0047] 其中，所述非基准定标场为多个，所述装置还包括：

[0048] 第二确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像；

[0049] 第三确定模块，用于根据所述参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

[0050] 建立模块，用于根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

[0051] 可选地，作为第二方面的第三种可能的实现方式，

[0052] 所述选择模块，具体用于：

[0053] 获取各个定标场的时空特征；

[0054] 获取各个定标场所对应的遥感影像的数据量；

[0055] 针对每个所述定标场，获取所述定标场与所述多个定标场中除了所述定标场之外的其他定标场的总距离；

[0056] 根据各个定标场的所述时空特征、所述数据量和所述总距离，确定各个定标场的评分；

[0057] 根据各个定标场的评分，选择评分最高的一个定标场作为所述基准定标场。

[0058] 可选地，作为第二方面的第四种可能的实现方式，

[0059] 所述第一确定模块，具体用于：

[0060] 根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域的地表反射率数据；

[0061] 根据所述地表反射率数据，确定所述目标区域中的多个定标场。

[0062] 本发明实施例的遥感传感器辐射定标装置，在对待定标遥感传感器进行辐射定标的过程中，结合待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影
像，以及与待定标遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影
像，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；在所述第一遥感影像对
应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定
标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基
准定标场上的第一目标遥感影像；基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射
关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；根据所
述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。
由此，基于建立的影像映射关系，得到了待定标遥感传感器的第一遥感影像在基准定标场
上的第一目标遥感影像，以及得到了与第一遥感影像对应的候选遥感影像在基准标定场上
的第二目标遥感影像，并基于第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像对待定标遥感传感
器进行交叉定标。

[0063] 为达上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：

[0064] 存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求第一方面中任一所述的遥感器辐射定标方
法。

[0065] 为达上述目的，本发明第四方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如权利要求第一方面中任一所述的遥感传感
器辐射定标方法。

[0066] 为达上述目的，本发明第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，当所述计算机程序产品中的指令处理器执行时实现如权利要求第一方面中任一所述的基于语音识别
的记账处理方法。

附图说明

[0067] 本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

[0068] 图1是本发明实施例所提供的一种遥感传感器辐射定标方法的流程示意图；

[0069] 图2是确定出目标区域中的基准定标场以及非基准标定场的细化流程图；

[0070] 图3是建立非基准定标场与各个基准定标场之间的影像关系的细化流程图；

[0071] 图4是本发明所提供一个具体实施例的遥感传感器辐射定标方法的流程示意图；

[0072] 图5是本发明实施例提供的一种遥感传感器辐射定标装置的结构示意图；

[0073] 图6是本发明电子设备一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

[0074] 下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附
图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

[0075] 下面参考附图描述本发明实施例的遥感传感器辐射定标方法和、装置、电子设备。

[0076] 图1为本发明实施例所提供的一种遥感传感器辐射定标方法的流程示意图，本实施例所提供的方法，所涉及的低时间分辨率卫星传感器以珠海一号为例，重访周期为20天
左右，参考传感器以MODIS为例，每1‑2天可以实现一次全球覆盖观测。

[0077] 如图1所示，方法包括以下步骤：

[0078] 步骤101，获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器。

[0079] 在本实施例中，所述待定标遥感传感器和所述参考遥感传感器的光谱响应函数之间的相似度大于预设的第一相似度阈值，并且所述待定标遥感传感器和所述参考遥感传感
器的空间分辨率之间的相似度大于预设的第二相似度阈值。

[0080] 在本申请的一些实施例中，上述所述参考遥感传感器的时间分辨率高于所述待定标遥感传感器的时间分辨率。

[0081] 其中，参考遥感传感器可以为高精度的遥感传感器，例如，参考遥感器可以为中分辨率成像光谱仪MODIS(Moderate‑resolution Imaging Spectroradiometer)传感器具有
完善的星上定标系统，其星上定标的反射率定标精度为2％，辐亮度定标精度为5％，被认为
是国际上定标精度最高的传感器之一

[0082] 其中，上述定标场是时空特征稳定的定标场。在一些实施例中，所述定标场可以为海洋定标场。

[0083] 在本实施例中，遥感传感器是测量和记录被探测物体的电磁波特性的工具，是遥感技术系统的重要组成部分。

[0084] 步骤102，获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像。

[0085] 在本实施例中，目标区域是指综合定标场的总覆盖区域。

[0086] 其中，上述综合定标场，是在全球范围内寻找在时空上均匀，稳定的多个海洋定标场，通过分析全球范围的地表反射率数据，挑选出全球范围内存在的多个稳定定标场，对多
个定标场进行差异性分析，建立不同定标场之间的关联方程，通过获取的关联方程将多个
定标场进行关联，即可形成一多场融合为基础的具备时空稳定性的综合定标场。

[0087] 步骤103，获取所述参考遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对应，所述第
三遥感影像与所述目标区域中的非基准定标场对应。

[0088] 步骤104，从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像。

[0089] 步骤105，在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，
对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像。

[0090] 在本实施例中，在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，可根据第一定标场，查询预先保持的影像映射关系库，以获
取所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映射关系。

[0091] 其中，可以理解的是，映射关系库中保存有各个定标场与基准定标场之间的影像映射关系。

[0092] 步骤106，基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像。

[0093] 步骤107，根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。

[0094] 本申请实施例的遥感传感器辐射定标方法，在对待定标遥感传感器进行辐射定标的过程中，结合待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影
像，以及与待定标遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影
像，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；在所述第一遥感影像对
应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定
标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述候选第一影像进行转换，以得到在基
准定标场上的第一目标遥感影像；基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射
关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；根据所
述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。
由此，基于建立的影像映射关系，得到了待定标遥感传感器的第一遥感影像在基准定标场
上的第一目标遥感影像，以及得到了与第一遥感影像对应的候选遥感影像在基准标定场上
的第二目标遥感影像，并基于第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像对待定标遥感传感
器进行交叉定标。也就是说，将第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像作为泛在同名影
像对，并基于同名影像对，对待定标遥感传感器进行交叉定标。由此，实现了对待定标遥感
传感器准确定标。

[0095] 基于上述实施例的基础上，为了可以实现准确定标，在在所述获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器之前，可结合参考遥感传感器所对应的参考遥感影像，确
定出目标区域中的基准定标场以及非基准标定场。

[0096] 如图2所示，在步骤101之前，该方法还可以包括：

[0097] 步骤201，获取所述参考遥感传感器针对所述目标区域所采集到的参考遥感影像。

[0098] 步骤202，根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场。

[0099] 在本实施例中，获取不同时间段全球范围内同一卫星的观测数据，通过分析全球范围的地表反射率数据，挑选出全球范围内存在的多个稳定定标场。

[0100] 步骤203，从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场。

[0101] 在一些实施例中，上述多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场的一种可能实现方式为：获取各个定标场的时空特征；获取各个定标场所对应的遥感影像的数据量；
针对每个所述定标场，获取所述定标场与所述多个定标场中除了所述定标场之外的其他定
标场的总距离；根据各个定标场的所述时空特征、所述数据量和所述总距离，确定各个定标
场的评分；根据各个定标场的评分，选择评分最高的一个定标场作为所述基准定标场。

[0102] 也就是说，在本实施例中，可综合考虑各个定标场的时空稳定性，可用数据量和与其他定标场的关联情况选取时空性质相对稳定，可用数据量大且与其他所有定标场总距离
之和相对较近的一个定标场作为基准定标场。

[0103] 基于上述实施例的基础上，为了可以准确对待定标遥感传感器进行定标，可预先建立非基准定标场与各个基准定标场之间的影像关系。

[0104] 在一些实施例中，在所述非基准定标场为多个，建立非基准定标场与各个基准定标场之间的影像关系的细化流程图，如图3所示，可以包括：

[0105] 步骤301，根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像；

[0106] 步骤302，根据所述参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

[0107] 步骤303，根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

[0108] 为了使得本领域技术人员可以清楚了解本申请下面结合图4，对该实施例的遥感传感器辐射定标方法进行进一步描述。其中，需要说明的是，在本实施例中，以参考遥感传
感器为MODIS传感器、待定遥感传感器为珠海一号传感器，并且目标区域为全球范围为例进
行描述。其中，珠海一号传感器的重访周期为20天左右，MODIS传感器，每1‑2天可以实现一
次全球覆盖观测。

[0109] 如图4所示，该遥感传感器辐射定标方法可以包括：

[0110] 步骤401，基于MODIS观测数据进行全球范围海洋交叉定标场确定全球范围海洋交叉定标场确定。

[0111] MODIS是美国宇航局研制的大型空间遥感仪器，在了解全球气候的变化情况以及人类活动对气候的影响研究方向有巨大应用。MODIS搭载在TERRA和AQUA卫星上，其中TERRA
发射于1999年，AQUA发射于2002年，两星结合每1‑2天可以实现一次全球尺度的重复观测，
得到36个波段的观测数据。

[0112] 在本实施例中，交叉定标需要选择表面均匀，稳定的区域，以减小由于过境时间和图像配准产生的误差，本实施例在获取MODIS传感器数据后，通过获取不同时间下全球范围
内的MODIS影像，分析确定全球范围内存在的多个稳定定标场，计算并记录各个稳定定标场
的平均地表反射率和空间位置信息。

[0113] 在一些实施例中，可根据MODIS影像在全球范围内寻找在时空上均匀，稳定的多个海洋定标场。

[0114] 步骤402，不同定标场差异性分析

[0115] 利用MODIS影像对多个定标场地进行差异性分析，建立不同定标场之间的关联方程：

[0116] 根据上述方法获取到第401步中所有定标场的地表光谱数据，对所有定标场从0起始进行编号整理。

[0117] 具体而言，可获取珠海一号在预定时间段(例如，2018年4月26日至今)内的MODIS数据，分别获取该时间段内MODIS在以上第1步获得的定标场分布区域的观测影像，挑选观
测区域无云层干扰，所覆盖的定标场范围像元观测值相对均一，太阳天顶角、太阳方位角、
卫星天顶角和卫星观测角约束在5度差距以内的数据，记录以上符合要求的数据中各个定
标场的地表光谱全部数据并计算地表光谱平均值，作为该区域的地表光谱代表数据。

[0118] 综合考虑各个定标场的时空稳定性，可用数据量和与其他定标场的关联情况选取时空性质相对稳定，可用数据量大且与其他所有定标场总距离之和相对较近的一个定标场
作为基准定标场。

[0119] 对剩余所有定标场的所有波段数据进行分别整理，根据观测时间将每个定标场的每个波段的数据与基准定标场同一波段数据进行关联，数据之间一一对应。在该波段两定
标场数据量足够的情况下，分别对各定标场各波段与基准定标场同一波段观测数据进行线
性拟合，建立线性拟合方程，将以上拟合方程作为基准定标场与其他各定标场各波段之间
的关联方程，记录保存，并可根据影像数据库保持阶段性更新。

[0120] 步骤403，建立综合定标场

[0121] 综合以上获取的关联方程将多个定标场进行关联，即可形成以多场融合为基础的具备时空稳定性的综合定标场。

[0122] 第402步中，已经对定标场的各个波段数据进行了关联方程建立，即可以实现各个定标场之间的数据转换。因此，由于以上所有定标场数据均可同理转换为基准定标场的数
据，可将以上所有定标场结合，视为一个综合定标场，综合定标场的空间位置信息为所有定
标场的总覆盖区域，其他属性信息继承原基础定标场的属性信息。综合定标场覆盖范围内，
对综合定标场数据分别添加原定标场编号字段和关联方程字段，用于存储该空间单位原属
的定标场编号及该定标场各波段数据与基准定标场该数据之间的关联转换方程。

[0123] 至此，综合定标场建立完毕。

[0124] 步骤404，泛在同名影像对选择。

[0125] 寻找待定标传感器在以上定标场的研究数据，只要MODIS等标准传感器在准同步时间内在综合定标场具备有效观测影像，且观测几何及其它限制条件符合交叉定标同名点
对建立需求，即可得到泛在同名影像对；

[0126] 以珠海一号高光谱相机OHS‑1为例，为了对该遥感传感器进行辐射定标工作，由于珠海一号卫星缺少足够的星上定标设备，无法自行进行在轨定标，因此需要进行交叉定标
工作。

[0127] 选择定标精度高的参考遥感传感器是交叉定标的前提，参考遥感传感器和待定表传感器应该具有近似的光谱响应函数，两者的空间分辨率也应该尽量接近。MODIS传感器具
有完善的星上定标系统，其星上定标的反射率定标精度为2％，辐亮度定标精度为5％，被认
为是国际上定标精度最高的传感器之一。因此，本次对珠海一号卫星的定标采用MODIS作为
参考遥感传感器。

[0128] 影像对的确定是影响交叉定标精度的关键环节，尤其是针对珠海一号这类发射时间较短，历史数据量积累少，时间分辨率较低的卫星传感器，通常难以保证足够的准同步数
据。

[0129] 上述第403步中已经完成了综合交叉定标场的构建，且针对综合定标场中的每个空间单元都建立了完整的辐射值转化机制，即一个时间点在综合定标场某位置的监测数据
可以等价转换到基准定标场位置。

[0130] 基于待定标传感器珠海一号OHS‑1，获取珠海一号在上述综合定标场覆盖范围内的所有监测数据，根据天气条件，影像质量等条件对影像进行筛选，选取图像清晰，没有模
糊现象；天气晴朗，大气干洁，无云层遮挡的影像作为待定标传感器代表数据。基于以上外
在条件，获取准同步时间内(前后0.5小时)MODIS在综合定标场覆盖范围内的观测影像；针
对每幅珠海一号影像，挑选出一幅与该珠海一号影像观测时间最为接近的MODIS影像与其
组成影像对。注意此时的珠海一号影像和MODIS影像观测的可能并不是同一个空间位置，需
要根据综合定标场各空间位置与基准定标场之间的转换关联方程进行转换，将两传感器数
据都等价映射到基准定标场范围，即组成了可以用于进行影像交叉定标的泛在同名影像
对。

[0131] 步骤405，交叉定标

[0132] 基于MODIS对珠海一号OHS‑1高光谱相机进行交叉定标

[0133] 在确定综合定标场和足够同名影像对后，基于传统交叉定标方法步骤即可进行待定标传感器的交叉定标工作。

[0134] 进行交叉定标前，需完成泛在同名影像对的预处理工作。

[0135] 以上已经完成了影像对实验场地参考影像和目标影像的数据计数值提取及向基准定标场的转换映射。

[0136] 根据基准定标场的地理位置，统计查询基准定标场的海拔和地表光谱(此地表光谱在无同步测量数据的情况下课通过历史观测数据或同类地物光谱代替粗略获取)；

[0137] 确定参考传感器和待校正传感器过境时刻的观测几何，包括太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角和观测方位角等；

[0138] 确定卫星过境时刻的大气参数，如水汽含量、气溶胶类型、大气类型、气溶胶光学厚度等等。

[0139] 计算出遥感传感器各通道大气层顶太阳等效辐照度和日地距离修正因子，得到各通道的辐射定标系数。

[0140] 其中，相关技术交叉定标的示例性实施方式可以为：在交叉定标中主要考虑对参考传感器与目标传感器进行光谱函数的匹配以及光照条件的匹配。卫星在波段i测量的等
效辐射度Li可以表示为：

[0141]

[0142] 式中，L(λ)[W/(m2·sr·μm)]是遥感传感器入瞳处光谱辐亮度；S(λ)为遥感传感器波段i的光谱响应函数，波段响应范围为λ1和λ2，在这个范围之外的响应等于0。类似的，
与辐亮度一样，卫星高度的等效太阳辐照度定义为：

[0143]

[0144] 式中，Es(λ)[W/(m2·μm)]是垂直于太阳入射光线平面上的大气外太阳辐照度，它通常是日地平均距离处的值。为了确定给定日期的太阳辐照度，必须对日地距离的影响进
行订正。

[0145] 假设目标遥感传感器为A，并假设相机的响应为线性，那么遥感传感器A第i通道的TOA等效辐亮度及归一化表观反射率的定标公式为

[0146] LAi＝(DCAi‑DCA0,i)/aAi                              (3)

[0147] ρ*Ai＝ρAi·cosθA＝(DCAi‑DCA0,i)/cAi                   (4)

[0148] 式中，LAi[W/(m2·sr·μm)]为遥感传感器A通道i的表观股亮度；ρ*Ai(无量纲)为遥感传感器A通道i的归一化表观反射率；ρAi(无量纲)为遥感传感器A过顶时刻太阳天顶角
θA下通道i的归一化表观反射率；aAi,cAi为遥感传感器A第i通道的TOA辐亮度及TOA反射率的
增益；DCAi为通道i的数字计数值；DCA0，i为通道i的数字计数值的偏移量。通过下式，可将遥
感传感器A第i通道TOA的辐亮度及反射率联系起来：

[0149]

[0150] 式中，EAE,i为日地平均距离处的遥感传感器A通道i的等效太阳辐照度；d为真实的日地距离和日地平均距离的比值；θA为遥感传感器A过顶时太阳天顶角。将辐亮度定标公式
代入上式，可得：

[0151]

[0152] 此时，假设有一参考遥感传感器为B，它的TOA辐亮度及反射率的定标系数是已知的。可以采用遥感传感器B的辐亮度或表观反射率来对遥感传感器A进行定标。结合表观反
射率推导交叉定标的公式。bi与DCB0i、DCBi分别是通道i的数字计数值，表观反射率定标公式
为：

[0153] ρ*Bi＝ρBi·cosθB＝(DCBi‑DCB0,i)/bi                   (7)

[0154] 式中，ρ*Bi(无量纲)为遥感传感器A通道i的归一化表观反射率；ρ*Bi(无量纲)为遥感传感器A过顶时刻太阳天顶角θB下通道i的表观反射率；θB为过顶时的太阳天顶角。

[0155] 分别将公式(4)和公式(6)除以公式(7)，得到遥感传感器A第i通道TOA辐亮度及归一化表观反射率的交叉定标公式：

[0156]

[0157] (ρ*Ai/ρ*Bi)·(DCBi‑DCB0,i)/bi＝(DCAi‑DCA0,i)/cAi                  (9)

[0158] 式中， 为卫星过顶时太阳辐照度的匹配因子，即光照条件的匹配，可以较准* *
确的计算获得；ρAi/ρBi是两个遥感传感器对应通道的光谱匹配因子，它是遥感传感器A归
一化表观反射率与遥感传感器B归一化表观反射率的比值，包括了两个遥感传感器对地物、
大气不同响应以及不同观测几何大气路径的匹配。如果遥感传感器A通道i的偏移量DCA0,i
为0，那么基于以上公式8和9，只需要一个点就可以计算出遥感传感器A辐亮度和归一化表
观反射率的定标系数增益aAi和cAi。如果遥感传感器A通道i的偏移量DCA0,i不为0，那么至少
要两个定标点才能计算出辐亮和归一化表观反射率的定标系数增益与偏移量。

[0159] 本发明一种遥感传感器辐射定标方法，通过挑选出全球范围内多个稳定定标场，对多个定标场地进行差异性分析，建立不同定标场之间的关联方程，通过关联方程将多个
定标场进行关联，即可形成以多场融合为基准的具备时空稳定性的综合定标场，寻找待定
标传感器在以上定标场的研究数据，得到泛在同名影像对，确定综合定标场和足够的同名
影像对后，基于传统交叉定标方法步骤即可进行待定标传感器的交叉定标工作。解决了具
备时空稳定性的定标场范围小数据少的问题，解决了待定标传感器和参考传感器数据时间
空间上难以匹配的问题，提供了一种交叉定标的新思路。

[0160] 为实现上述实施例，本发明还提出一种遥感传感器辐射定标装置。

[0161] 图5为本发明实施例提供的一种遥感传感器辐射定标装置的结构示意图。

[0162] 如图5所示，该遥感传感器辐射定标装置包括：获取模块501、确定模块502、选择模块503、建立模块504、转换模块505以及定标模块506

[0163] 获取模块501，用于获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器、获取所述待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影像、获取所述参考
遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影像，其中，所述第
二遥感影像与所述目标区域中的基准定标场对应，所述第三遥感影像与所述目标区域中的
非基准定标场对应、用于从所述第二遥感影像以及所述第三遥感影像中，获取与所述第一
遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像以及用于获取所述参考遥感传感器针对所述
目标区域所采集到的参考遥感影像；

[0164] 确定模块502，用于根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域中的多个定标场、用于根据所述参考遥感影像，确定所述基准定标场对应的第四遥感影像以及用于根据所述
参考遥感影像，确定各个所述非基准定标场的第五遥感影像；

[0165] 选择模块503，用于从多个定标场中选择出一个定标场作为基准定标场，并将所述多个定标场中除了被选出定标场之外的剩余定标场作为非基准定标场。

[0166] 进一步，作为一种可能的应用场景，所展示的选择模块具体用于：

[0167] 根据所述参考遥感影像，确定所述目标区域的地表反射率数据；

[0168] 根据所述地表反射率数据，确定所述目标区域中的多个定标场。

[0169] 建立模块504，用于根据所述第四遥感影像和各个所述非基准定标场的第五遥感影像，建立所述非基准定标场与各个所述基准定标场之间的影像映射关系。

[0170] 转换模块505，用于在所述第一遥感影像对应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定标场与基准定标场之间的第一影像映
射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第一目标遥感影像以及
用于基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射关系，对所述候选遥感影像进
行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；

[0171] 定标模块506，用于根据所述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。

[0172] 其中，需要说明的是，前述对遥感传感器辐射定标方法实施例的解释说明也适用于本实施例的遥感传感器辐射定标装置，此处不再赘述。

[0173] 本申请实施例的遥感传感器辐射定标装置，在对待定标遥感传感器进行辐射定标的过程中，结合待定标遥感传感器针对目标时间段在目标区域内所采集到的第一遥感影
像，以及与待定标遥感传感器在所述目标时间段内所采集到的第二遥感影像和第三遥感影
像，获取与所述第一遥感影像的观测时间最接近的候选遥感影像；在所述第一遥感影像对
应的第一定标场与所述候选遥感影像对应的第二定标场不相同的情况下，基于所述第一定
标场与基准定标场之间的第一影像映射关系，对所述第一遥感影像进行转换，以得到在基
准定标场上的第一目标遥感影像；基于所述第二定标场与基准定标场之间的第二影像映射
关系，对所述候选遥感影像进行转换，以得到在基准定标场上的第二目标遥感影像；根据所
述第一目标遥感影像和所述第二目标遥感影像，对所述待定标遥感传感器进行交叉定标。
由此，基于建立的影像映射关系，得到了待定标遥感传感器的第一遥感影像在基准定标场
上的第一目标遥感影像，以及得到了与第一遥感影像对应的候选遥感影像在基准标定场上
的第二目标遥感影像，并基于第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像对待定标遥感传感
器进行交叉定标。也就是说，将第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像作为泛在同名影
像对，并基于同名影像对，对待定标遥感传感器进行交叉定标。由此，实现了对待定标遥感
传感器准确定标。也就是说，将第一目标遥感影像以及第二目标遥感影像作为泛在同名影
像对，并基于同名影像对，对待定标遥感传感器进行交叉定标。由此，实现了对待定标遥感
传感器准确定标。

[0174] 基于上述实施例的基础上，为了可以实现准确定标，在在所述获取待定标遥感传感器以及对应的参考遥感传感器之前，可结合参考遥感传感器所对应的参考遥感影像，确
定出目标区域中的基准定标场以及非基准标定场。

[0175] 本发明实施例还提供电子设备，电子设备包含前述任一实施例所述的装置。

[0176] 图6为本发明电子设备一个实施例的结构示意图。

[0177] 如图6所示，上述电子设备可以包括：壳体61、处理器62、存储器63、电路板64和电源电路65，其中，电路板64安置在壳体61围成的空间内部，处理器62和存储器63设置在电路
板64上；电源电路65，用于为上述电子设备的各个电路或器件供电；存储器63用于存储可执
行程序代码；处理器62通过读取存储器63中存储的可执行程序代码来运行与可执行程序代
码对应的程序，用于执行前述任一实施例所述的遥感传感器辐射定标方法。

[0178] 处理器62对上述步骤的具体执行过程以及处理器62通过运行可执行程序代码来进一步执行的步骤，可以参见本发明图1‑4所示实施例的描述，在此不再赘述。

[0179] 该电子设备以多种形式存在，包括但不限于：

[0180] (1)超移动个人计算机设备：这类设备属于个人计算机的范畴，有计算和处理功能，一般也具备连网特性。这类终端一般是处理计算数据的计算机。

[0181] (2)服务器：提供计算服务的设备，服务器的构成包括处理器、硬盘、内存、系统总线等，服务器和通用的计算机架构类似，但是由于需要提供高可靠的服务，因此在处理能
力、稳定性、可靠性、安全性、可扩展性、可管理性等方面要求较高。

[0182] (3)其他具有数据计算和处理的电子设备。

[0183] 此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者
隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三
个等，除非另有明确具体的限定。

[0184] 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”、“具体示例”、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
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。

[0185] 尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述
实施例进行变化、修改、替换和变型。