第30卷，第6期 2010年6月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 30, No. 6, pp1712-1716
June,2010
干涉成像光谱仪CCD象元响应非均匀性校正技术
姚涛14，殷世民2.，相里斌3，吕群波 1.中国科学院西安光学精密机械研究所，陕西西安710068 2.中国人民解放军空军试验训练基地--区，甘肃酒泉735018
3.中国科学院光电研究院，北京100190 4.中国科学院研究生院，北京100049
摘要通过对星载可见光干涉成像光谱仪CCD象元响应非均匀性校正的相对辐射定标原理及所获定标数据的深入分析，研究出了一种适于对可见光及红外于涉成像光谱仪系统CCD象响应非均匀性进行校正的方法，给出了探测器非均匀性大小对干涉图校正及光谱复原精度影响的定量关系，有效解决了干涉成像光讲仪系统探测器阵列非均匀性校正这一工程技术难题。在此基础上，提出了一种在仪器组装完成之后再进行定标及非均匀性校正的改进新方案，该方法省时省力省资金，不仪可以校正CCD本身的非均匀性，而且可校正干涉成像光谱仪系统其他原内引起的非均匀性，且定标数据也能根据系统工作环境变化而重新标定，能更有效地提高整个光谱仪系统非均匀性的校正精度。
关键词干涉成像光谱仪；象元响应：两点定标算法；非均匀性校正
中图分类号：TP751.1
引言
文献标识码：A
DOl: 10.3964/j.issn.1000-0593(2010)06-1712-05
像光谱仪CCD象元响应非均匀性校正的工程技术难题，但由于提前定标的要求，即费时费力义费钱，且定标数据后期无法变动。
干涉成像光谱仪[151是利用CCD(chargecoupleddevice) 探测器输出目标的干涉图像数据，由于CCD器件各探测器单元响应的不一致性，使得采集的干涉图像中叠加了因探测器象元响应非均匀性(“9)而产生的固定噪声信号，由于复原光谱对嗪声的敏感性，干涉图的较小变化都会引起复原光谱的较大变化，因此，在进行光谱复原之前，应对下涉图进行非均匀性校正处理，以有效提高复原光谱的精度。
目前，干涉成像光谱仪CCD象元响应的非均匀性校正(8]是工程上尚需有效解决的技术难题。通过对星载可见光干涉成像光谱仪CCD象元明应非均匀性校正的相对辅射定标"原理及所获定标数据的深人分析，研究出了一种适于对可见光及红外干涉或像光谱仪系统CCD象元喇应非均匀性进行有效校正的方法，并给出了探测器非均勾性大小对干涉图校正及光谱复原精度影响的定量关系。由于成像光谐仪结构的特殊性，该方法要求在整个光谱仪系统组装之前，单独对CCD进行定标，之后利用定标数据，在系统数据处理部分完成对干涉图的校正处理。该方法虽能有效解决千涉成
收稿日期：2009-06-01，修订日期：2009-09-06
有鉴于此，在前述研究的基础上，通过对干涉成像光谱仪结构与原理的深人分析，提出了一种新的有效的改进方案，它可以类似一般成像系统那样，在整个系统组装完成之后再对其进行非均匀性定标及校正处理，它不仅可以校正 CCD)本身的非均匀性，面且还可校正系统其他原因引人的非均匀性，且定标数据也能根据系统工作环境变化面承新标定，具有校止精度高，省时省力省资金等诸多优点。
成像系统CCD非均匀性校正算法
成像系统CCD的辐射源定标及非均匀性校正[]，就是用不同的均勾辐照作为系统的输人，系统采集并存储相对应的输出作为定标数据，利用该定标数据实时或事后校正系统的输出。
设成像系统CCD操测器为MXN的阵列，系统依次在 K个不同均勾辐照度下的输出分别为S，（a)(i=1～M， j=1～N，k=1～K)，分别对其阵列求平均值，得
基金项目：国家自然科学基金项片（60532070)和家(973计划）项日（2009CB724005)资助作者简介：姚海，1973年生，中国科学院西安光学精密机械研究所博士生
*通讯联系人
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e-mail; yinshimin@yahoo, com, cn