【儀表網(wǎng) 儀表研發(fā)】近日，安光所光學遙感研究中心洪津研究員團隊在多角度偏振成像儀(DPC)面陣探測器非均勻性校正方法取得新研究進展，相關(guān)成果以“Non-uniformity calibration method of Space-borne Area CCD for Directional Polarimetric Camera”為題發(fā)表在美國光學學會(OSA)學術(shù)期刊Optics Express。
 

圖1 面陣探測器單幀數(shù)據(jù)校正前后比對圖
 

圖2 面陣探測器非均勻性校正前后數(shù)據(jù)直方圖
 

　　DPC利用大視場、多角度數(shù)據(jù)探測氣溶膠和云偏振輻射特性，探測器輻射響應(yīng)非均勻性影響多角度遙感圖像數(shù)據(jù)的準確性，DPC穿軌100°大視場的偏振數(shù)據(jù)融合依賴像面非均勻性平衡校正。非均勻性的校正涉及探測器、光學鏡頭、濾光片和空間雜散光等多種因素。面陣電荷耦合器件(CCD)作為DPC完成光電轉(zhuǎn)換的核心部件，其響應(yīng)非均勻性校正尤為重要。
 

　　多角度偏振成像儀探測器非均勻性體現(xiàn)在高頻和低頻兩個方面，高頻差異體現(xiàn)在相鄰像素點間的快速變化，低頻差異體現(xiàn)在不同視場區(qū)域的整體緩慢變化。研究團隊利用探測器綜合測試系統(tǒng)，分析了影響非均勻校正的暗電流、幀轉(zhuǎn)移效應(yīng)、溫度漂移等引起的光譜響應(yīng)變化，并提出了多參量的非均勻性校正方法，實現(xiàn)探測器響應(yīng)非均勻性多參量校正，校正后的探測器響應(yīng)亦呈現(xiàn)出良好線性。
 

　　驗證結(jié)果表明：多參量的非均勻性校正方法消除了像面低頻不均衡響應(yīng)差異和鄰域高頻響應(yīng)差異，探測器非均勻性噪聲、幀轉(zhuǎn)移效應(yīng)、暗電流、溫度漂移影響均得到校正，校正后的單幀數(shù)據(jù)主要噪聲表現(xiàn)為散粒噪聲。95%滿阱單幀數(shù)據(jù)的像元響應(yīng)不一致性由2.86%降至0.36%，滿足多角度探測的需求。
 

　　在軌運行期間，通過表觀反射率、氣溶膠和云等多個數(shù)據(jù)產(chǎn)品的驗證，數(shù)據(jù)滿足設(shè)計指標要求，校正方法也得到檢驗。基于多參量的非均勻性校正方法為儀器整機定標校正和在軌運行提供了數(shù)據(jù)支撐，為多角度應(yīng)用提供有效技術(shù)保障，也為后續(xù)相關(guān)偏振遙感儀器的檢測提供技術(shù)參考。
 

　　該研究得到高分辨率對地觀測系統(tǒng)重大專項(民用部分)(30-Y20A19-9007-15/17)項目的資助。