全面了解envi輻射校正

一、envi輻射校正的概念

Envi輻射校正是指將圖像數字值轉換為能量的過程，即將圖像數字值轉換為輻射能量值。在ENVI軟體中，將數字值轉換為表面反射率也屬於ENVI輻射校正過程的一種。

在真實世界中，衛星圖像所獲取的數字值與真實世界中的能量值存在一定的差異。這種差異主要是由影像獲取設備、雜訊等多個因素造成的。這就需要進行ENVI輻射校正，從而準確獲取圖像的能量值，使得計算得到的反射率具有真實世界的物理意義。

ENVI輻射校正演算法的選擇非常重要，因為精確的輻射校正可以提高影像的質量和準確性。

二、ENVI輻射校正方法

1. 大氣校正

大氣校正是ENVI圖像處理的重要步驟。在對地物進行無人機、衛星圖像處理時，大氣影響是無法避免的。大氣校正的目標是恢復地表反射率數據，即通過對大氣影響做出正確評估，算出不帶大氣影響的數據。目前，大氣校正方法主要包括模型和實測兩種方法。

2. 水下輻射校正

由於水面上反射光和水下散射光混合的複雜過程，以及不同水生植物的吸收特性不同，所以對於水面上的水生植被的判別和水下物體的探測，在遙感圖像處理中要進行水下輻射校正。

目前，常用的水下輻射校正方法主要有樣方方法、空氣水體方法、波束比較法、光譜混合模型等。

3. 單波段輻射校正

單波段輻射校正是指利用單波段鏡頭對一定場景的採集圖像進行質量校正，通常是為了糾正臨時估計的相機參數，使其能夠準確擬合單波段輻射圖像（如RGB圖像），提高圖像的質量和準確性。

4. 多波段輻射校正

多波段輻射校正即對單波段輻射校正進行擴展，將波束進行同時標定。它是遙感影像處理中最常用的一種輻射校正方法。它需要一個包括多個波段反射率和輻射亮度的誤差模型，以便將這個模型用於輻射校正。常見的多波段輻射校正演算法包括基於大氣傳輸模型的Atmospheric Parameter Calculator(APC)、基於反射率的DOS模型校正方法、SITE模型校正、MODTRAN校正等。

三、ENVI輻射校正代碼示例

; 大氣反射校正
function envi_ATMCORRECTRaster, raster, /Double, FWHM=fwhm, $
  ATMO_Method=atmo, Input_Altitude=alt, altitude_units=au, $
  Input_AEROSOL=aerosols, Model_Wavelength=model_wave, $
  Input_WVAP=wvap, quiet=quiet, mapextent=mapextent
end

; 單波段輻射校正
pro envi_single_band_calibrate, input_image, radiance_cu, output_image

 

    ; 讀取圖像

    envi_file_query, input_image, dims=dims, vardims=vardims

    

    ; 調用次數

    n_pixs = dims[0]*dims[1]

    

    ; 輸出圖像初始化

    output_image = fltarr(dims[0],dims[1])

    

    ; 輻射值轉換

    for i=0,dims[0]-1 do begin

        for j=0,dims[1]-1 do begin

            output_image[i,j] = (radiance_cu[i,j]-0.004)*(10000/(0.2-0.004))  ; 10000為矩陣的最大值

        endif

    endfor

    

    ; 存儲結果

    envi_write_image, output_image, output_image + '.hdr', interleave = 'bsq' 

end

; 多波段輻射校正
function envi_MULTISENSOR, input_file, /double, sensor_info=sensor_info, WAVELENGTHS=wavelength, $
  input_gain=gain, input_offset=offset, FWHM=fwhm, xtalk_filter=xtalk_filter, $
  band_group=group, band_average=average, l1b=l1b, mapextent=mapextent, $
  quiet=quiet, model_parameters=params, ac_ratios=ratio, $
  ac_params=ac_params, use_emis=use_emis, emis_params=emis
end