模块化校准板用于高光谱摄像机的自动校准

科学领域:

• 遥感 遥感 遥感 遥感
• 光学工程是指光学工程.
• 图像处理 图像处理

背景情况:

• 超光谱成像 (HSI) 系统,特别是线式扫描类型,需要精确的校准才能准确地获取数据.
• 现有的校准方法可能耗时,复杂,并且可能无法同时解决所有校准参数.

研究的目的:

• 开发一种可适应的,完全自动化的方法,用于校准推式扫描仪超光谱成像系统.
• 为了在一次扫描中实现同时进行光谱,强度和空间校准,包括光谱和空间分辨率的确定.

主要方法:

• 使用了一块多用途的校准板,配有LED进行光谱校准 (Vis-SWIR),一个激光二极管用于光谱分辨率,一个Restan板进行强度校准,以及棋盘/线网格进行空间校准.
• 实现了一个基于Python的软件包与人工神经网络 (ANN) 驱动的对象检测模型,用于自动模块识别和像素坐标提取.
• 整合了用于传感器强度线性评估的灰度模块,并衍生了用于空间分辨率量化的调制转移函数 (MTF).

主要成果:

• 在单个扫描中展示了同时的光谱,强度和空间校准.
• 成功确定了光谱和空间分辨率,以及准确的波长记录和视角比.
• 通过基于ANN的对象检测模型实现了自动校准,提高了效率和精度.

结论:

• 拟议的可适应和自动化的方法为线扫描超光谱系统提供了精确的校准.
• 模块化设计允许对其他HSI系统类型的潜在适应,例如快照摄像头.
• 使用Newtec Vis-SWIR Oculus摄像头进行的验证证实了校准方法的一致性和准确性.