日木无码av一区二区三区中文_亚洲av午夜精品麻豆_91麻豆精品国产综合_国产白丝一卡二卡三卡_中文字幕无硬高清在线_作爱视频免费高清在线观看www_免费成人网在线观看_免费漫画网站进入_久久久黄色av网站_亚洲AV无码H成人精品污频

您好,歡迎進(jìn)入河南榮程聯(lián)合科技有限公司網(wǎng)站!
產(chǎn)品列表

—— PROUCTS LIST

技術(shù)文章Article 當(dāng)前位置:首頁 > 技術(shù)文章 > ASD光譜儀測量地物光譜的數(shù)據(jù)處理方法及遇到的問題

ASD光譜儀測量地物光譜的數(shù)據(jù)處理方法及遇到的問題

點(diǎn)擊次數(shù):7080 更新時間:2014-04-10

一、利用ASD光譜儀測量地物光譜的數(shù)據(jù)處理方法

1.安裝ASD光譜儀配套的光譜數(shù)據(jù)處理軟件ViewSpecPro;

2.將ASD光譜儀配套筆記本電腦上面的光譜數(shù)據(jù)文件拷貝到本地硬盤;

3.打開ViewSpecPro軟件,單擊setup->input directory,光譜數(shù)據(jù)的目錄。

 設(shè)置好輸入目錄后,會彈出對話框,問是否將輸出目錄設(shè)置和輸入目錄一直,這里一般選擇是。

4. 打開輸入目錄下的全部光譜數(shù)據(jù),根據(jù)現(xiàn)場記錄選擇若干條曲線,單擊view->graph,便可以顯示選中的光譜數(shù)據(jù)的曲線。

5. 根據(jù)曲線圖,刪除有問題的曲線,將其他曲線取平均值。即選中取要用來取平均值的曲線,單擊

process->statistics,然后點(diǎn)擊OK,程序便會輸出平均值光譜,并在程序界面中顯示。

6. 選中求好平均值的光譜,單擊process->Acsii export, 便可以將原來的二進(jìn)制文件輸入為文本文件,從而可以利用EXCEL或者其他程序進(jìn)行后續(xù)計算。

7. 地物反射率=(地物DN/白板DN值)×白板反射率。白板反射率是事先通過實驗室內(nèi)定標(biāo)得到的。

 更為詳細(xì)的步驟如下:

1.準(zhǔn)備工作

a. 光譜儀、計算機(jī)充電:光譜儀電量不足時紅燈閃亮,充滿電后綠燈亮;如果黃燈閃亮則說明過熱,需要等待一段時間;

b. 安裝適當(dāng)?shù)溺R頭或其他附件(如GPS、余弦接受器等),并準(zhǔn)備好白板;

c. 依次打開光譜儀電源及計算機(jī)電源,并啟動相應(yīng)RS3軟件;

-RS3 用于優(yōu)化FieldSpec儀器以及采集下列數(shù)據(jù): Raw DN、反射率、輻射亮度/輻射照度

-所有采集的數(shù)據(jù)均為ASD文件格式,并可以使用ViewSpec Pro軟件打開并進(jìn)行后處理

d. RS3軟件上選擇相應(yīng)的鏡頭并調(diào)整光譜平均、暗電流平均和白板采集平均次數(shù)(Control/adjust

configuration

-光譜平均次數(shù)Spectrum average

-暗電流平均次數(shù)Dark current average

-白板平均次數(shù)White reference average

e. 在軟件中選擇或填寫需要存儲數(shù)據(jù)的路徑、名稱和其他內(nèi)容(Control/spectrum save

光譜測量過程

1)反射率測量過程

a. 鏡頭對準(zhǔn)白板,點(diǎn)擊OPT進(jìn)行優(yōu)化

 (注意:白板必須充滿鏡頭視場。工作過程中特別是開始工作的前半個小時內(nèi)每隔一定時間做一次優(yōu)化并且

 注意每隔3~5分鐘采集一次暗電流,測量暗電流按 DC)。

b. 鏡頭仍然對準(zhǔn)白板,點(diǎn)擊WR采集參比光譜。此時,軟件自動進(jìn)入反射率測量狀態(tài)。

 間隔一定時間即采集白板參比.環(huán)境變化越頻繁,則采集白板次數(shù)越高

c. 鏡頭移向被測目標(biāo),按空格鍵存儲采集到的目標(biāo)反射光譜。

2)輻射照度(Irradiance)測量過程

a. 鏡頭對準(zhǔn)天空或者地面,點(diǎn)擊OPT優(yōu)化儀器參數(shù);

b. 點(diǎn)擊RAD直接進(jìn)入輻射亮度測量狀態(tài);

c. 按空格鍵存儲目標(biāo)光譜(或者自動存儲)

 綜上,在rs3軟件下,對于反射比和輻射度測量,只需要簡單的進(jìn)行以下步驟即可

 反射率測量:

 在照明條件下,鏡頭對準(zhǔn)白板;優(yōu)化(OPT);參比采集命令(WR)。將鏡頭移到測量目標(biāo)上,這時,按空格鍵即存儲測量得到的反射率光譜。

 輻射度測量:

 在照明條件下,鏡頭對準(zhǔn)白板(或者被測目標(biāo));優(yōu)化(OPT);輻射度測量命令(RAD)。將鏡頭移到測量目標(biāo)上,這時,按空格鍵即存儲測量得到的輻射度光譜。

 二、測量操作中可能出現(xiàn)的問題及解決

 問題1,測量輻射亮度或者輻射照度時在光譜連接處出現(xiàn)臺階跳躍

ASD公司的所有儀器光度標(biāo)定都是在實驗室內(nèi),儀器經(jīng)過80-90分鐘預(yù)熱后作出的。

ASD公司經(jīng)過大量實驗發(fā)現(xiàn),儀器所使用的三個傳感器在不同的環(huán)境功能溫度以及預(yù)熱時間下具有變化的響應(yīng)度。但是在SWIR1(1000-1800nm)波段傳感器的響應(yīng)度不受影響。并且,如果儀器經(jīng)過足夠長時間的預(yù)熱,則這個問題不會出現(xiàn)。但是野外測量時幾乎不可能使用如此長的預(yù)熱時間。

 于是,ASD公司開發(fā)出了利用SWIR1的穩(wěn)定特性,對問題數(shù)據(jù)進(jìn)行修正的方法,即拋物線修正(ParabolicCorrection)。

 解決方法:

A. 儀器經(jīng)過足夠長時間的預(yù)熱;這是zui可靠的方法。

B. 或者在測量輻射度時點(diǎn)擊RS3軟件界面上的PC圖標(biāo)。

C. 回到實驗室后,使用ViewSpec軟件中的拋物線修正功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

 問題2,測量反射率時在光譜連接處出現(xiàn)于上述類似的問題

 出現(xiàn)這樣的光譜連接點(diǎn)跳躍的原因是不同的光纖采集到不同位置的樣品光譜。

 由于光纖輸入端口是由57條光纖構(gòu)成的,在某些部位可能會出現(xiàn)上述問題,特別是測量距離比較小的時候。

 這個問題不會影響所采集到的數(shù)據(jù)質(zhì)量。

 解決方法:

A. 稍微旋轉(zhuǎn)光纖,能夠看到連接點(diǎn)的跳躍消失;或者

B. 回到實驗室后,使用ViewSpec軟件中的Splice Correction修正功能對數(shù)據(jù)進(jìn)行修正。

 問題3:不能通過OPT快捷鍵對儀器進(jìn)行優(yōu)化

 通常這是由于電池供電不足造成的。

 儀器優(yōu)化過程中需要啟動電子快門。這是一個耗電相對較大的動作。如果電池不足,比如,儀器界面的電量顯示已經(jīng)到達(dá)黃線。盡管仍然可以采集光譜,但是電子快門不動作。因此,無法完成優(yōu)化。

 只需要更換電池即可解決此問題。

 問題4:近紫外到近紅外(350-1000nm)波段沒有信號或者信號很弱

 電子快門的設(shè)置有利于及時減除暗電流提高數(shù)據(jù)的信噪比。但是,此部件在動作的時候耗電量相對較大。因此,即使在電池仍然有電(但是供電不足)的情況下會發(fā)現(xiàn)可以采集光譜數(shù)據(jù)但是卻不能進(jìn)行優(yōu)化或者采集暗電流。

 另外一個原因就是電子快門硬件損壞。

 解決方法:

A. 更換電池或者改用市電供電。若仍然不能解決,則

B. 與供貨商維修。

 三、使用中出現(xiàn)的問題和解決方法

 可能出現(xiàn)的問題包括:

 輻射度測量時

 沒有選擇經(jīng)過定標(biāo)的鏡頭;

 優(yōu)化時,白板或者目標(biāo)沒有*覆蓋鏡頭的視場;

 照明條件極大改變后沒有重新優(yōu)化;

 預(yù)熱時間短,沒有比較頻繁地采集暗電流。

 反射率測量時

 優(yōu)化和采集白板參比時,白板沒有*覆蓋鏡頭的視場;

 照明條件極大改變后沒有重新優(yōu)化;

 經(jīng)過較長時間后沒有重新采集白板參比。

1. 預(yù)熱時間

 對于光譜反射率測量,儀器預(yù)熱10分鐘就足夠了。需要注意的是,如果是輻射度測量,那么預(yù)熱的時間應(yīng)盡可能長一些,推薦的預(yù)熱60分鐘左右。

2. 附件的選取與安裝

 根據(jù)不同的測量目的選取必要的附件。下面幾個問題需要特別引起注意:

A. 選擇附件后,需要在RS3軟件的相應(yīng)為位置指明所選取的附件,以便于RS3軟件自動調(diào)用存儲的定標(biāo)數(shù)據(jù)并將附件信息記錄在光譜數(shù)據(jù)中;

B. 附件的安裝不需要十分用力,僅僅需要確認(rèn)已經(jīng)安裝牢固即可;

3. 鏡頭視場大小的計算 (PS:具體示意圖見原文鏈接)

 所有技術(shù)指標(biāo)中給出的視場角都是全角。

a.垂直測量

 近場測量(距離短于1米): Y = D + 2 * X * Tan(A/2)

 遠(yuǎn)場測量(距離大于1米): Y = 2 * X * Tan(A/2)

b.傾斜測量

arctan(y/x) = a = (全視場角)/2

y/x = tan a , y = x tan a

z + w = h tan (b + a) w = [h tan (b + a)]  z, w = h tan b

 得到:

z = h [tan(b)+ tan(b + a)]

w = (x2 + h2 - 2xh cosb)1/2

 其他經(jīng)驗設(shè)置及注意事項(供參考):

1,測量時間

 如果所采集的光譜數(shù)據(jù)將要用于搞光譜圖像的數(shù)據(jù)定標(biāo)或者解疑,那么光譜數(shù)據(jù)的采集時間就非常重要了。在此條件下,應(yīng)當(dāng)使用與得到遙感圖像時的照明條件近似的照明采集反射光譜數(shù)據(jù)。建議在衛(wèi)星過境或者機(jī)載傳感器采集數(shù)據(jù)的同時采集反射光譜數(shù)據(jù)。

如果采集時間差別很大,則建議使用大氣輻射訂正。

通常情況下,在10:00  14:00之間總是會得到相對較好的照明條件。

當(dāng)然,根據(jù)研究或者工程目標(biāo)選擇光譜采集時間也是考慮的重點(diǎn)之一。

2,相對幾何位置

根據(jù)采集光譜的目的選擇適當(dāng)?shù)挠^測幾何位置。

圖像解譯選擇與衛(wèi)星或者機(jī)載傳感器采集圖像時相似的幾何觀測條件。

可行性研究:通過固定觀測角度和照明條件去取可能的干擾。

對于植被光譜采集來講,可以在葉片、樹干或者冠層這樣的空間尺度采集光譜數(shù)據(jù)。冠層尺度下采集到的光譜數(shù)據(jù)更適用于圖像解譯。粗略地可以用葉片或者樹干尺度的光譜數(shù)據(jù)直接解譯圖像。當(dāng)然,使用葉片和樹干尺度下采集的光譜數(shù)據(jù)對于理解葉片和樹干如何影響冠層尺度的光譜是非常有用的。

3,光譜平均次數(shù)的選擇

野外測量時,使用10-30次光譜平均就足夠了。因為白板參比并不是總要采集,白板參比的平均次數(shù)可以增加到兩倍的光譜平均次數(shù)。注意,信噪比是與光譜平均次數(shù)的平方根成正比。

注意:實際使用的光譜平均次數(shù)還取決于測量要求。如果在室內(nèi)測量,建議使用更大的光譜平均次數(shù),這樣得到的數(shù)據(jù)信噪比更好。

如果在野外很大的區(qū)域測量,則照明情況良好時,可以使用較少的光譜平均次數(shù)。

4,優(yōu)化次數(shù)和時間間隔

 如果測量數(shù)據(jù)沒有出現(xiàn)飽和現(xiàn)象,則不強(qiáng)制要求重新優(yōu)化。

 通常來講,每間隔10-15分鐘重新優(yōu)化一次對于避免照明條件的改變造成的干擾是有好處的。

5,暗電流的處理

 并不強(qiáng)制要求頻繁地采集按電流。但是在儀器啟動的初期(10-15分鐘內(nèi)),間斷性地采集按電流對于提高數(shù)據(jù)質(zhì)量是有好處的。

6,白板參比采集時間間隔

 室內(nèi)測量:如果照明條件是基本恒定的,在儀器預(yù)熱階段每隔10-15分鐘采集一次白板參比,之后每隔30分鐘采集一次白板參比就可以了。

 野外測量:應(yīng)當(dāng)盡可能頻繁地采集白板參比,因為:

 

太陽照明條件在不斷變化,建議使分鐘采集一次;

 

大氣狀況在不斷變化,例如云、濕度或者水氣等等;

 

溫度在不斷變化。

 

重要的是,采集參比和測量數(shù)據(jù)時的環(huán)境條件盡可能相同。

 

7,測量點(diǎn)的尺寸大于白板尺寸如何處理

 

的辦法是購買一塊大尺寸的白板?;蛘邔⑻筋^靠近白板。

 

室內(nèi)測量條件下,需要保證測量角度和距離保持不變。

 

野外采用太陽照明測量條件下,靠近白板測量參比,然后以較大的距離測量目標(biāo)沒有任何問題。

 

8,何時采用反射比測量

 

取決于如何分析數(shù)據(jù)。反射比和反射率之間的差別,在400-2000nm波段非常小;而在350-400nm2000-2500nm波段才能夠看出明顯的偏差。

 

9,數(shù)據(jù)后處理

 

ViewSpec軟件是眾多數(shù)據(jù)后處理軟件之一。

 

ENVI是圖像處理軟件,也可以直接倒入ASD的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

 

10什么造成了光譜數(shù)據(jù)上帶有規(guī)律性的正弦振蕩?

 

照明光源可能采用的是交流電。

 

11反射率光譜數(shù)據(jù)帶有臺階

 

光纖束導(dǎo)光的、使用前端鏡頭的儀器在近距離測量時可能產(chǎn)生這個現(xiàn)象。

 

稍微移動或者轉(zhuǎn)動光纖或者測量角度,就可以避免這個干擾。

 

12如何清潔白板

 

使用白板是一定要戴手套,以免油污。的清潔方法請參考隨白板一起提供的指導(dǎo)書。

 

被浮土輕度污染的白板:用壓縮氮?dú)饣蛘呖諝獯蹈蓛?,或者用毛刷清理?/span>

 

注意,不要使用氟利昂。

 

重度污染的白板:在流水下或者離子化蒸餾水內(nèi)用220-240目的水砂紙輕輕打磨污染的表面,直到表面不沾水為止。陰干至少24小時。

 

注意,不要使用有或者肥皂。

 

13,室內(nèi)照明光源

 

如果認(rèn)為一個ASD提供的Pro Lamp照明光源不是足夠的,建議使用兩個或者三個同樣的光源。還可以使用灰板作為參考板。

 

白板和灰板之間的差別,可以使用ViewSpec軟件做對比。

 

照明范圍可以通過旋轉(zhuǎn)光源上的聚焦旋鈕得到。

 

更換燈泡時一定要戴手套,以免燙傷,也避免手上的油污污染燈泡上表面。

 

14光纖與手柄連接松緊度

 

光纖出口端頭位置的上下兩端有兩顆螺釘。下面的一顆螺釘頭上有彈簧滾珠。調(diào)整此螺釘即可調(diào)整光纖固定松緊度。

版權(quán)所有 © 2024 河南榮程聯(lián)合科技有限公司  ICP備案號:豫ICP備15032798號-1