Метод определения границ спектральных каналов бортовых средств ДЗЗ

На сегодняшний день среди основных задач калибровки и контроля качества первичных данных ДЗЗ выделяются задачи радиометрической коррекции и геометрической коррекции. Геометрическую коррекцию иногда рассматривают в области пространственных частот и тогда ее называют пространственной коррекцией (заверкой или калибровкой в зависимости от конечного продукта). Несмотря на определенные различия в конечном продукте, физическая суть методик коррекции и калибровки данных остается одной и той же, поэтому, говоря о методике определения границ спектральных каналов, отметим возможность ее применения и для калибровки и для коррекции.
Необходимо определить реальные значения границ заданного спектрального диапазона сенсора в процессе его использования (на борту КА). Если говорить о причине смещения границ спектральных каналов по отношению к их номинальным значениям, то ею могут быть механические воздействиями при выводе КА на расчетную орбиту. Это может приводить к деформациям элементов оптической системы. В частности, реализация спектральных каналов приборов семейства МСУ строиться на пространственной фильтрации сигнала, и деформации могут приводить к смещению границ каналов на оси частот. Воспользуемся его (сенсора) выходом — космическим снимком заранее подготовленной территории — полигона.
Цель методики состоит в определении пары параметров — левой и правой границы спектрального диапазона. Космический снимок дает некое значение яркости того или иного пикселя в определенном спектральном диапазоне. Это значение яркости — интеграл пришедшей излучательной энергии в этом спектральном диапазоне (с учетом квантовой эффективности). Таким образом яркость определяется как площадь криволинейной трапеции, зависящей от искомых параметров. Поскольку возможно использование не одного а нескольких объектов съемки, то можно получить систему уравнений, в том числе и переопределенную, что позволяет методом наименьших квадратов точнее находить значения границ спектральных диапазонов, нивелируя многочисленные факторы шума.
Отметим одну тонкость связанную с радиометрической дискретизацией сигнала по уровню. А именно, точность определения спектральных диапазонов напрямую зависит от энергетической яркости. Значит для того, чтобы можно было различать на снимке объекты снимаемые в разных но близких спектральных диапазонах необходимо иметь достаточную крутизну спектральных кривых. Поскольку обеспечить существенно различные скорости изменения кривых в одном диапазоне может быть проблематично, то разумно выбирать одинаковое количество возрастающих и спадающих спектральных кривых для каждого из исследуемых спектральных диапазонов.