申请/专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院

申请日：2020-12-28

公开（公告）日：2022-10-28

公开（公告）号：CN112729546B

主分类号：G01J3/28

分类号：G01J3/28

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2022.10.28#授权;2021.05.21#实质审查的生效;2021.04.30#公开

摘要：本发明的一种成像光谱仪波段PRNU校正方法、系统及设备，针对现有方法要么无法进行谱段相关的PRNU校正、要么无法获取理想校正光源的问题，本发明通过计算光源高斯光束光强分布参数，获取成像光斑光强二维分布模型，并将其作为校正光源进行PRNU校正，提升了光源的精确性、避免了光源引入的校正误差，提升PRNU校正的可靠性；发明中针对成像光谱仪的光谱偏移现象，设计了与之匹配的校正方法，可提升PRNU校正的准确性。

主权项：1.一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法，其特征在于：包括以下步骤，S1设置成像光谱仪工作模式和CCD制冷温度，待温度稳定后，调整光源波长为光谱仪工作起始波长；调整光源光强，分别获取不同等级的光强为时的椭圆光斑图像，针对每个光强，调整光源相对于CCD成像面位移，根据光谱弯曲曲线，依次覆盖所有空间维像元；首先获取在光强为时，椭圆光斑覆盖区域内尺寸为M行、N列的灰度值矩阵，即响应灰度值矩阵A1，A2，A3，…，Ah，每个矩阵的形式为： S2矩阵A1，A2，A3，…，Ah组成的矩阵覆盖整个CCD成像有效区域，其中包含了h组椭圆光斑图像数据，针对每个光斑依据事先设定的光强拟合方法进行数据拟合，根据拟合结果计算得到每个像元对应的响应值Fi，j；S3调整光源光强为重复上述步骤，得到不同光强下每个像元的响应值F2i，j、F3i，j、…、Fki，j，组成矩阵Λci，j： 得到线性方程组：A1i，j＝c1i，jF1i，j+c2i，jA2i，j＝c1i，jF2i，j+c2i，j……Aki，j＝c1i，jFki，j+c2i，j18写成矩阵形式： 令： 有： 使用最小二乘法算出校正系数c1i，j和c2i，j： S4根据校正系数c1i，j和c2i，j，针对该像元i，j，对获取的图像数据的响应灰度值DNi，j，t进行校正，校正公式如下： 其中，S2中事先设定的光强拟合方法包括以下步骤：设普通激光器出射光斑能量呈高斯分布，光斑能量在其中心处最强，呈圆形向外扩散，且能量逐渐衰弱，则成像光斑的能量概率密度函数Wx，可表示为高斯函数形式，即 其中，x，y，为在水平和垂直方向的像元位置，为光斑中心点光强，μ＝μ1，μ1为光斑在水平和垂直方向上能量分布的平均值，为它决定了光斑衰减速度和照射范围，∑为协方差矩阵，此处为二阶矩阵，描述各维度变量之间的相关度，即： 在数据处理时，将CCD获取的光斑图像中的像素点DN值，当做二维高斯函数的左值，像素位置当做公式1中的x，y，如第i行、第j列处的像素值DNi，j；将公式1的的协方差矩阵设为一个元素，即： 此时，将光斑图像的旋转角度设为θ，即将公式3中的IOJ坐标系进行坐标转换为XOY坐标系，求解后得到转换公式为：i＝x·cosθ+y·sinθ4j＝y·cosθ-x·sinθ5将公式4，5带入公式3即可得到拟合模型： 根据拟合模型，选取光斑图像上的若干个点，组成数组矩阵，使用最小二乘法求取最优解，即可得到模型中的参数：I0，σ1，σ2，ρ，θ，μ1，μ2。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中国科学院合肥物质科学研究院 一种成像光谱仪波段PRNU特性校正方法、系统及设备

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