第31卷，第1期 2011年1月
光谱学与光谱分
析
Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol.31,No.1,pp272-276 January,201i
基于LCTF的多光谱面阵CCD相机的辐射定标杜丽丽1,2，易维宁1,2，张冬英1,2，黄红莲1.2，乔延利1,2，张
长藻3
1.中国科学院通用光学辐射定标与表征重点实验室，安徽合肥230031 2.中国科学院安数光机所，安激合肥230031
710032
3.解放军总后建筑工程研究所，陕西西安
摘要基于液晶可调谐滤光片(LCTF)的多光谱面阵CCD相机是一种新型的多（高)光谱成像系统，它利用液晶的电控双折射效应和偏报光的干涉原理，在面阵CCD上记录任意一个波长的图像信息。由于LCTF 和顿转移型面阵CCD工作方式的特待殊性，普通的定标方法不能满足遥感应用的精度需求。提出用积分球十标准探测器的定标系统对相机进行性能检测和定标实验，并通过慎转移拖影校正和数据处理算法改进，实现相机绝对输射定标系数的计算，最后通过外场实验对定标结果的有效性准确性进行验证，实验结果表明，该定标结果准确有效，能够从获取的多光谱图像数据定量地反演出地物真实的辐射信息，该相机辅射定标
间题的解决及精度的提高，将有效地提高其图像数据的应用领域。关键词
遥感；辑射定标；液晶可调谐滤光片（LCTF)；面阵CCD转移
中图分类号：TP731
引
言
文献标识码：A
DOl: 10.3964/j.issn.1000-0593(2011)01-0272-05
基于LCTF的多光谱面阵CCD相机
目前，高光谱图像被广泛应用于地质灾害勘察、精准农业监测、土地利用动态跟踪、水资源与环境监测、军事目标检测与评估等领域中，血在这此应用中首先需要知道成像系统的辐射特性"]，以定量地反演或推算图像信息代表的辐射参量(。因此，对高光诺成像系统进行辐射定标，建立成像系统输出数字量与输人辐射量间的响应关系，是高光谱遥感应用的本础和重要技术同题之一
基于液品可调谱滤光片的多光谱面阵CCD相机是一种新型多（高）光谱成像系统，能够在420～720nm波长范围内快速实现16个波长的任意调谐，光讲分辨率20nm，具有体积小、重量轻、功耗低、波长调谐速度快、无移动部件、对平台稳定性要求小等优点，可作为飞艇、无人机等低空遥感平台的有效载荷，快速实时地实现对地调查监测，且该相机获取的图像具有较高的光谱分辨率和空间分辨率，能够有效地识别和区分地物[")。对该相机进行辐射定标，将有效提高其数据应用的深度和广度，但是由于该相机分光器件和成像器件性能的特殊性，其辐射定标的方法尚不成熟。针对这种情况，本文提出了一种高精度的室内定标方法和数据处理算法，外场实验结果表明该定标方法得到的定标结果准确有效。
收稿日期：2010-05-10，修订日期：2010-08-20
基金项目：中国科学院创新基金项目(CXJ-240)资助
作者简介：杜丽丽，女，1982年生，中国科学院安徽散光机所博士研究生万方数据
基于LCTF的多光谱面阵CCD相机（简称LCTF相机）由光学镜头、LCTF、颠转移型面阵CCD组成，LCTF置于扩束光学镜头和成像光学镜头之间，图1是LCTF相机的实物图，表1是其各项性能参数。
Table 1Performance parameters of LCTF-camera
Wavelength range Bandwidth Bend number Pixel number Resolution Digitization Frame rate Field angle
420~720nm 20 nm 16 1024X1024 0.1m 12 bit 10 fps 7.5
LCTF是根据液晶的电控双折射效应和偏振光的干涉原理制成的新型分光器件，具有带宽窄、功耗低、调请范围宽、驱动电压低、结构简单、无移动部件等优点，而被用于多种成像系统中()。LCTF相机由于采用LCTF作为分光器件，导致光学系统的渐晕效应更复杂，积分球图像上的渐录星糖
e-mail,lilydu@aiofm ac cn