第34卷，第7期 2014年7月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 34 ,No. 7 -pp1983-1989
July2014
顾及光谱混叠的高光谱相机任意方向侧扫几何成像
王书民1，2，张爱武1*，胡少兴3，孙卫东
1，首都师范大学三维信息获取与应用教育部重点实验室，北京100048 2.中国地震局地震预测研究所，北京100036
3.北京航空航天大学机械及自动化学院，北京100083 4.清华大学电子工程系，北京100084
摘要以移动平台的线推扫式高光谱相机横向推扫成像不同于以卫星平台或飞机平台的竖直摄影成像方式，其属于水平方向推扫竖直方向成像，存在投影面选择、空间方位确定以及光顾混叠等间题。针对上述情况，详细推导了适合于线阵高光谱相机地面推扫的影像像素地理参考模型，可以进行任意方向的地面横向推扫成像；结合影像的地面采样间隔大小及推扫成像的区域范围，给出了地理参考后影像格网划分的一般过程：同时，考虑到在影像格网划分过程中存在的舍人误差，以及在影像校正过程中采用传统直接光谱采样可能造成的光谱掺杂间题，提出了基于地理参考后相邻像素重叠面积作为权重系数进行加权融合的改进光谱采样方法。最后进行了大量地面横向推扫成像实验，并依据上述算法进行了影像畸变校正，验证了线阵影像几何畸变校正算法的有效性及鲁棒性，同时，对校正好后的影像选用多个样本点进行了光谱数据验证，实
验表明改进后的光谱采样方法明显优于直接光谱采样算法，为同类产品的地面应用提供参考，关键词光谱采样；高光谱相机；横向推扫成像
中图分类号：TP732
引言
文献标识码：A
DOI: 10, 3964 /j. issn. 1000-0593 (2014 )07-1983-07
研究。图1给出广推扫式高光谱横向推扫成像工作流程，本文将重点探讨线阵传感器的侧扫成像的几何校正及光谱数据的抗混叠，并通过大量地面试验验证了所述算法的鲁棒性。
线阵高光谱传感器的儿何成像是其在后续应用与研究的
关键。对于线推扫式传感器的儿何成像研究，常见的算法有：多项式模型1-3}，模型形式简单，解算稳定，在实际中利用率较高，适用于大多数传感器。上述模型一般适用于平台受气流影响较小，相对稳定的卫星影像的校正，需要大量地面控制点解算模型参数，对于机载线阵影像并不适用；有理函数模型?，4.5，同样适用于大多数传感器，然而模型计算复杂，同时由于参量过多而导致解的不稳定，且模型系数没有具体物理意义，成像精度存在一定不准确度：文献6-8对机载三线阵传感器影像进行校正，而推扫式高光谱相机的成像模式与数据采集速率与机载三线阵相机并不完全一致，因此不能完全用来进行单线阵高光谱影像的几何校正；文献[9-11对机载线推扫式影像进行了几何校正，但是经典共线方程并不能直接应用于线推扫式相机地面横向推扫几何成像
收稿日期：2013-09-06，修订日期：2013-12-26
Theobj
direction
Fig, 1The model of hyperspectral camera side-scan imaging
任意方向横向推扫成像模型 1
假定点(X，Y，Z)为对象空间内一点坐标，（x，y，一f）
基金项目：国家科技支撑计划项目（2012BAH31B01），北京市自然科学基金重点项目（B类）（KZ201310028035），国家自然科学基金项目
(41071255)资助
作者简介：王书民，1985年生，中国地震局地震预测研究所助理研究员
e-mail : zhangaw163@163.com
》通讯联系人
e-mail : wmenu@ 163, com