成像仪不同焦面谱段配准精度测试方法技术领域
本发明涉及一种测试方法，具体地，涉及一种成像仪不同焦面谱段配准精度测试
方法。
背景技术
多光谱图像是由光谱成像仪对同一地物在几个到几十个不同谱段上成像所获取
的一种三维立体图像，同时包含了地物的空间和光谱信息，目前广泛应用于资源勘探、目标
识别、环境保护等方面。
对于工作谱段范围较窄的成像仪，通常采用一体化的探测器进行成像，但随着遥
感技术的不断发展，宽工作谱段范围、高分辨率、大幅宽已成为成像仪发展的必然趋势，导
致成像仪主光学设计采用分光路或分视场的形式将光信息汇聚到不同的探测器焦面上。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种成像仪不同焦面谱段配准精度
测试方法，其满足成像仪不同谱段图像融合质量的要求。
根据本发明的一个方面，提供一种成像仪不同焦面谱段配准精度测试方法，其特
征在于，包括以下步骤：
步骤一，将待测成像仪放置在精密转台上；
步骤二，成像仪、光源及地面设备加电，调整光源、靶标及平行光管的中心与待测
成像仪的光轴重合，确保靶标可成像在探测器上；
步骤三，调整精密转台平面与探测器空间维平行；
步骤四，调整精密转台，使靶标成像于第一谱段的某一像元，获得最大像元输出值
并记录转台角度；
步骤五，按照谱段维方向调整精密转台，使靶标成像于另一探测器焦面第二谱段
的像元上，获得最大像元输出值并记录转台角度；
步骤六，根据步骤四和步骤五获得的两次转台角度计算第一谱段与第二谱段间的
配准精度；
步骤七，其他谱段间的配准精度可按照步骤一至步骤六测试；或者工艺保证同一
焦面谱段间的配准精度，通过每两个不同焦面间某一谱段间的配准精度，获得所有谱段间
的配准精度。
优选地，所述步骤一中的精密转台调节精度应具有较高精度，优于波段配准精度
要求的1/3。
优选地，所述步骤三中调整精密转台平面与探测器空间维平行可通过基准棱镜标
定或靶标成像调节方法实现；精密转台平面与探测器空间维的平行度优于波段配准精度要
求的1/3。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：本发明填补了现有技术中的空白；
本发明为成像仪图像融合处理提供谱段配准偏差依据，提高融合图像质量。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、
目的和优点将会变得更明显：
图1为成像仪不同焦面谱段配准精度测试示意图。
图2为精密转台方位角、俯仰角定义示意图。
图3为在微调精密转台过程中记录精密转台俯仰角与像元输出DN值的关系的示意
图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术
人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术
人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明
的保护范围。
如图1所示，本发明成像仪不同焦面谱段配准精度测试方法包括以下步骤：
步骤一，将待测成像仪放置在精密转台上；
步骤二，成像仪、光源及地面设备等加电，调整光源、靶标及平行光管的中心与待
测成像仪的光轴重合，确保靶标可成像在探测器上；
步骤三，调整精密转台平面与探测器空间维平行；
步骤四，调整精密转台，使靶标成像于第一谱段的某一像元，获得最大像元输出值
并记录转台角度；
步骤五，按照谱段维方向调整精密转台，使靶标成像于另一探测器焦面第二谱段
的像元上，获得最大像元输出值并记录转台角度；
步骤六，根据步骤四和步骤五获得的两次转台角度计算第一谱段与第二谱段间的
配准精度；
步骤七，其他谱段间的配准精度可按照步骤一至步骤六测试；或者工艺保证同一
焦面谱段间的配准精度，通过每两个不同焦面间某一谱段间的配准精度，获得所有谱段间
的配准精度。
进一步地，步骤一中的精密转台调节精度应具有较高精度，一般优于波段配准精
度要求的1/3。
进一步地，步骤三中调整精密转台平面与探测器空间维平行可通过基准棱镜标定
或靶标成像调节方法实现；精密转台平面与探测器空间维的平行度一般优于波段配准精度
要求的1/3。
下面结合附图，对本实施例进一步描述，本实施例满足了成像仪不同谱段图像融
合质量的要求。
参见图1和图2，详见下文描述：将待测成像仪2放置在精密转台1上，调整平行光管
4、靶标5及光源6的中心与待测成像仪2的光轴重合，确保靶标5可成像在待测成像仪2的探
测器上。待测成像仪2和光源6之间设有一个地面检测及控制系统3。平行光管4、靶标5及光
源6都位于一个隔振平台7上。
本实施例介绍采用靶标成像调节方法实现调整精密转台平面与探测器空间维平
行。将靶标成像在探测器一端的某像元A上，固定精密转台方位角(方位角、俯仰角的定义见
图2；在本实施例中，成像仪探测器的光谱维为方位方向，空间维为俯仰方向)，微调精密转
台俯仰角在微调精密转台过程中记录精密转台俯仰角与像元输出DN值的关系，获得类似
图3中的曲线图，寻找最大DN值对应精密转台的俯仰角固定精密转台俯仰角，微调精密转
台方位角，采用上述方法，寻找到最大DN值对应精密转台的方位角θ。此时，像元A有最大的
输出DN值δ1，记录精密转台的方位角及俯仰角
调节精密转台俯仰角，使靶标成像于探测器的另一端像元B上，观察该像元输出DN
值，调节转台，获得该像元的最大输出DN值δ2。调整成像仪位置，使得靶标成像于像元A时的
DN值为δ1，仅通过调节俯仰角使得靶标成像于像元B时的DN值为δ2时，表明调整精密转台
平面与探测器空间维平行。
调整精密转台方位角，使靶标成像于第一谱段的某一像元C上，获得最大像元输出
值记录转台角度(θ1，)，并记录该像元在整个谱段上的位置M1(第几个像元)。仅调整转台
方位角，使靶标成像于另一探测器焦面第二谱段的像元D上，记录转台角度(θ2，)，并记录
该像元在整个谱段上的位置M2及像元输出DN值δ3；微调转台俯仰角，获得像元D的最大输出
DN值并记录转台角度(θ2，)。通过(1)式可计算出像元C、像元D所在谱段错位的像元数；
通过(2)式可计算出这两个谱段的配准精度，其中，IFOV为成像仪瞬时视场角，即一个像元
对应的视场角。
P＝M1-M2(1)
本发明涉及光学成像仪领域，特别涉及一种成像仪不同焦面谱段配准精度测试方
法，对成像仪不同焦面装调后配准精度提供了有效的测试方法；同时，为成像仪图像融合处
理提供依据，提高融合后的图像质量。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述
特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影
响本发明的实质内容。