基于地面与低空无人机联合观测场地BRDF建模方法 |
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引用本文: | 何玉青,胡文杰,胡秀清,朱吉彪,何兴伟,金伟其.基于地面与低空无人机联合观测场地BRDF建模方法[J].光学学报,2023(15):382-394. |
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作者姓名: | 何玉青 胡文杰 胡秀清 朱吉彪 何兴伟 金伟其 |
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作者单位: | 1. 北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室;2. 中国气象局中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室,国家卫星气象中心(国家空间天气监测预警中心) |
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基金项目: | 国家重点研发计划(2022YFB3902900,2022YFB3902901,2018YFB0504901); |
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摘 要: | 双向反射分布函数(BRDF)是星载遥感器进行场地替代定标中的重要参量,随着技术的进步,低空自旋翼无人机已经成为了获取场地BRDF的便捷高效手段,通过现场测量准不变定标场的无人机多角度观测光谱数据,建立更加准确的BRDF模型还能进一步挖掘潜力。提出一种基于地-空双光谱仪联合观测加漫射板观测并消除漫射光影响的BRDF建模方法。使用无人机搭载光谱仪进行场地光谱的低空测量,获取半球空间内多角度下的场地光谱数据,同时开展地基光谱仪联合同步测量漫射参考板,连续记录照明光场的变化以及漫射光照明下的场地光谱数据。联合空地双光谱仪对目标和参考板实测的辐亮度数据,结合太阳及观察角度之间的几何观测,计算场地的多角度反射率。基于Ross-Li核驱动半经验模型对多角度反射率数据进行拟合,采用最小二乘法对模型系数进行拟合,以得到最优的场地BRDF模型,并对模型进行漫射光校正。实验证明,经漫射光校正后的BRDF模型各波段的相对偏差均值都在5%以内,相对偏差标准差在3%以内,有效消除了场地BRDF建模在漫射光照射下的干扰,提高了BRDF建模的准确性。
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关 键 词: | 双向反射分布函数 无人机 双光谱仪 双向反射分布函数建模 漫射光校正 |
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