专利名称：干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法
技术领域：
本发明是用于卫星遥感的干涉光谱成像光学仪器的定标方法，具体涉及一种干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法。
背景技术：
干涉型超光谱成像仪是一种用于卫星遥感的干涉光谱成像光学仪器，其原理参见
图1。物光通过摆镜2、前置镜3成像于一次像面9即狭缝4的平面上，并通过狭缝4、柱面镜7在二次像面8即CCD探测器平面上形成一个条带图像。每一根光线通过干涉仪5、付里叶镜6，在像面上产生干涉，因此条带图像在像面上形成相应的干涉图。由于柱面镜7的作用，条带图像形成相应的一维快视图像，通过卫星运动的推扫，可得到另一维空间图像。干涉图通过光谱反演、光谱修正，得到每一个像元的超光谱图。以此为基�。淹徊ǔざ杂Φ墓馄浊慷确植贾堤崛〕隼矗远占渑判颍纯山⒚扛銎锥蔚淖嫉ド迹⒖山徊胶铣烧娌噬枷瘛８缮嫘统馄壮上褚亲魑讲饽勘旯馄椎囊瞧鳎匦虢卸ū辍６ū攴椒ㄊ鞘褂靡阎馄追淝慷鹊谋曜脊庠矗砸瞧鞯氖涑鼋卸ū辏范ㄊ涑鍪档亩抗叵�。物方采用空间强度分布均匀的标准面光源，在相面得到相应的干涉图，通过光谱复原和数据处理，确定像面探测器各像元的响应函数。干涉图的强度分布可用下式表示I(x)=∫σ2σ1A(i,j)·B(σ)·cos(2πxσ)dσ]]>其中，X-光程差，σ-波数即波长的倒数，A-响应函数，i-像元序数，j-干涉型超光谱成像仪的光谱段数，B-光源的光谱辐射强度。对于空间强度分布一致的均匀面光源，其各点的干涉图都是一样的。因此光谱方向各物点的干涉图将迭加、加强。干涉型超光谱成像仪星上定标系统的功能是采用星上标准光源对仪器进行相对定标，以确定仪器在空间运行中的变化，并及时加以修正。
现有干涉型超光谱成像仪原理先进，但因技术复杂，仪器的研究设计难度较大，尤其星上定标系统很难找到可靠、完善的方案。美国的FTHSI干涉型超光谱成像仪是目前国际上最先进的遥感仪器，但其没有星上定标系统。国内只有中国科学院西安光学精密机械研究所研制的干涉型超光谱成像仪上具有星上定标系统，见图1。其定标时，须现使摆镜2翻转90°，然后，定标光通过经定标系统10、摆镜2进入主系统，实现干涉型超光谱成像仪的星上定标。该方案的缺点是定标时摆镜2要做翻转运动，易产生机械故障，引起卡滞，使摆镜2不能复位至正常照像位置，即导致干涉型超光谱成像仪丧失成像功能。
发明内容
本发明解决了背景技术易产生机械故障，星上定标的可靠性低的技术问题。
本发明的技术解决方案是一种干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法，其特殊之处在于该方法的实现步骤包括1).定标光源11经定标系统12，产生可在狭缝4处成像的定标光13；2).使定标光13成像于一次像面9上；3).一次像面9上的像，通过干涉仪5、付里叶镜6、柱面镜7到达二次像面8，系统输出星上定标值；4).将系统的星上定标值与该系统在地面定标时的地面定标值进行比较，完成星上定标。
上述定标光13引入点的位置可为一次像面12上的任一位置。
上述定标光13的面积可根据探测器响应动态范围的要求确定。
本发明具有如下优点1.因为在一次像面上任一点引入定标光源，都可以产生干涉图以实现定标，所以定标光源引入点的位置可以根据系统结构的条件选择，而不局限在像面中间的狭缝上，实现方式灵活、方便；
2.对于空间强度分布一致的均匀面光源，其各点的干涉图都是一样的，光谱方向各物点的干涉图将迭加、加强，由此，定标光源的大小可以选择，加大一次像面引入光源的面积，即可提高干涉图的强度，达到探测器响应动态范围的要求，解决光源能量不足的问题3.定标系统无运动件，从而大大提高了星上定标的可靠性，这对于卫星有效载荷是非常重要的。
附面说明图1是现有技术的结构原理示意图；图2是本发明的结构原理示意图。
附图标号说明1-保护玻璃，2-摆镜，3-前置镜，4-狭缝，5-干涉仪，6-付里叶镜，7-柱面镜，8-二次像面，9-一次像面，10-定标系统，11-定标光源，12-定标系统，13-定标光。
具体实施例方式
参见图2，本发明利用干涉型超光谱成像仪系统原理的特点，在一次像面9上引入定标光源11，在探测器像面即二次像面8上产生干涉图，实现星上相对定标。本发明的具体实现步骤如下1.定标光源11经定标系统12，产生可在狭缝4处成像的定标光13。定标光13引入点的位置可以是一次像面9上的任一位置，具体可根据系统结构的条件选择。为提高干涉图的强度，达到探测器响应动态范围的要求，定标光13在一次像面的面积大小可据需要选择，以解决光源能量不足的问题。
2.使定标光13成像于一次像面9上。
3.一次像面9上的像，通过干涉仪5、付里叶镜6、柱面镜7到达二次像面8，系统输出星上定标值。
4.将系统的星上定标值与该系统在地面定标时的地面定标值进行比较，完成星上定标。
权利要求
1.一种干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法，其特征在于该方法的实现步骤包括1).定标光源(11)经定标系统(12)，产生可在狭缝(4)处成像的定标光(13)；2).使定标光(13)成像于一次像面(9)上；3).一次像面(9)上的像，通过干涉仪(5)、付里叶镜(6)、柱面镜(7)到达二次像面(8)，系统输出星上定标值；4).将系统的星上定标值与该系统在地面定标时的地面定标值进行比较，完成星上定标。
2.根据权利要求1所述的干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法，其特征在于所述定标光(13)引入点的位置为一次像面(12)上的任一位置。
3.根据权利要求1或2所述的干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法，其特征在于所述定标光(13)的面积根据探测器响应动态范围的要求确定。
全文摘要
一种干涉型超光谱成像仪星上一次像面定标方法，利用干涉型超光谱成像仪系统原理的特点，在一次像面上引入定标光源，在探测器像面上产生干涉图，实现星上相对定标。本发明解决了背景技术易产生机械故障，星上定标的可靠性低的技术问题。其定标光源引入点的位置及定标光源大小均可据系统结构的条件、探测器响应动态范围的要求选择，干涉图的强度高，系统可靠性亦较高。
文档编号G01J3/12GK1635347SQ20031012476
公开日2005年7月6日 申请日期2003年12月31日 优先权日2003年12月31日
发明者相里斌, 计忠瑛, 王忠厚 申请人:中国科学院西安光学精密机械研究所
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