超光谱成像仪的实验室定标

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1、第19卷第1期航天器工程V01．19No．I!!!!篁!旦量圣垒篁兰竺堡垒曼三星些篁!塑兰三墨!型篁!!超光谱成像仪的实验室定标计忠瑛1相里斌2崔燕1高静1黄昊1周锦松(1中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710068)；(2中国科学院光电研究院，北京100080)摘要星载超光谱成像仪是一种空间调制型干涉光谱成像仪，文章研究了一套适用于干涉成像光谱仪、具有一定精度的实验室定标方法，满足了超光谱成像仪的实验室定标要求。采用激光光源进行光谱定标，光谱定标精度优于2nm。用远距点光源光路进行CCD探测器像元响应不均匀性修正，并进一步用天空背景光或均匀平

2、行光进行全系统光能传输不均匀修正，实现了干涉图平场，相对定标精度达到2．46％。采用太阳模拟光源和均匀平行光路，用光谱辐射度计(ASD)实现标准辐射亮度的传递进行光谱辐射度定标，绝对定标精度达到8．21％。关键词干涉成像光谱仪光谱定标相对定标辐射度定标中图分类号：TP731文献标志码：A文章编号：1673-8748(2010)01-0067—05LabsphereCalibrationofHyperspectralImagingSpectrometerJIZhongyin92XIANGLiBinlCUIYanlGAOJin91HUANGMinlZHOUJ

3、inson91(1xi’anInstituteofOptics&PrecisionMechanics，ChineseAcademyofSciences，Xi’an710068，China)；(2AcademyofOpto-Electronics，ChineseAcademyofSciences，Beijing100080，China)Abstract：Thespacebornehyperspectralimagingspectrometerisaspatiallymodulatedinterferen—tialimagingspectrometer．As

4、eriesofprecisionlaboratorycalibrationmethodshavebeenre—searchedandusedforhyperspectralimagingspectrometer．Spectralcalibrationhasaprecisionwithin2nm．ApointlightsourceinlongdistanceisusedforthepixelresponsenonuniformitycorrectionoftheCCDdetector，andthentheskylightorthecollimatedlig

5、htwasusedforthenonuniformitycorrectionofthewholesystem．Theuncertaintyoftherelativecalibrationis2．46％．Solarsimulatorandspectralradiometerofthewholesystem，andtheuncertaintyoftheKeywords：interferentialimagingspectrometer；tioncalibration1引言星载超光谱成像仪(SMIFTS)作为遥感光谱成像仪，欲真实地获得地物目标的图像和光谱定量

6、信(ASD)areusedinabsoluteradiationcalibrationabsoluteradiationcalibrationis8．21％．spectralcalibration；relativecalibration；radia一息，必须进行光谱定标和辐射度定标。针对卫星的不同工作阶段，分别采用了飞行前的实验室定标、飞行中的星上光谱定标D,B-73和利用辐射校正场的定标方法。飞行前的实验室定标是超光谱成像仪产品交付前的出厂定标，定标结果是该仪器的原始定标数收稿日期：2009—07—25；修回日期：2009—12‘01基金项目：国家重大

7、科技专项工程作者简介：计忠瑛(1944一)，女，高级工程师，现主要从事干涉成像光谱技术研究。68航天器工程19卷据，也是其他定标方法的基础参照数据，因此实验室定标是很重要的【2]。此超光谱成像仪定标精度要求为：相对定标精度5％，绝对定标精度10％。星载超光谱成像仪是一种空间调制型干涉光谱成像仪。这种光谱成像仪的干涉仪无运动部件，稳定性高，依靠横向剪切干涉仪分光，光谱线性度高，入射狭逢不影响光谱分辨率，设计简洁，非常适合卫星搭载，因而近年来发展很快。但对于遥感器很重要的定标技术尚不成熟，尤其是关于实验室定标技术报道极少[3]。美国的“强力卫星”(Might

8、ySatII．1)超光谱成像仪也采用了相同原理，仅报道了其飞行中采用场地替代定标