空间CCD相机辐射标定方法的应用研究

维普资讯 http://www.cqvip.com ２００４年第ｌ８卷第４期　（总第５Ｏ期）　测　试　技　术　学　报　ＪＯＵＲＮＡＬ　ＯＦ　ＴＥＳＴ　ＡＮＤ　ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ　ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ　ＶＯｊ．１８　ＮＯ．４　２００４　（Ｓｕｍ　ＮＯ．５０）　文章编号：１　６７１—７４４９（２００４）０４—０３２５—０５　空间ＣＣＤ相机辐射标定方法的应用研究　吴国栋　，张晓辉　，　韩昌元　，　赵志忠　（１．中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，吉林长春１３００２２；　２．辽宁工学院材料与化学工程学院，辽宁锦州１２１０００）　摘要：　为了使空间ＣＣＤ相机对不同辐亮度的地面目标获得合适的推扫图像，根据空间相机实际工作环　境计算出不同使用条件下相机入口处辐亮度．在地面建立了ＣＣＤ相机辐亮度标定装置，并对此装置的传递　可靠性指标进行了测试，总误差不大于５．３％，可以在地面对ＣＣＤ相机进行辐射标定．实验结果表明：相机　入口处辐亮度计算准确，通过地面标定．可在实际工作环境下获得最佳的最终图像．　关键词：空间ＣＣＤ相机；辐亮度；标定；ＴＤＩ　中图分类号：ＴＢ８７１　文献标识码：Ａ　Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　Ｓｐａｃｅ　ＣＣＤ　Ｃａｍｅｒａ　ＷＵ　Ｇｕｏ　ｄｏｎｇ　，ＺＨＡＮＧ　Ｘｉａｏ—ｈｕｉ　，ＨＡＮ　Ｃｈａｎｇ—ｙｕａｎ　，ＺＨＡＯ　Ｚｈｉ—ｚｈｏｎｇ　（１．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｏｐｔｉｃｓ，Ｆｉｎｅ　Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ　ａｎｄ　Ｐｈｙｓｉｃｓ，Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｓｃｉｅｎｃｅｓ・Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ　１３００２２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｆａｃｕｌｔｙ　ｏｆ　Ｍａｔｅｒｉａｌｓ　ａｎｄ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ。Ｌｉａｏｎｉｎｇ　Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｊｉｎｇｚｈｏｕ　１２１０００，Ｃｈｉｎａ）　Ａｂｓｔｒａｃｔ：　Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ａｃｑｕｉｒｅ　ｐｒｅｃｉｓｉｏｎ　ｐｕｓｈｂｒｏｏｍ　ｉｍａｇｅｓ　ａｔ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｅａｒｔｈ　ｏｂ）ｅｃｔ，ａｎｄ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｗｏｒｋｉｎｇ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｐａｃｅ　ｃａｍｅｒａ．Ｔｈｅ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ａｔ　ｃａｍｅｒａ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ｐｏｒｔ　ｉｎ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｓｐａｃｅ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ．Ｔｈｅ　ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｉｓ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｔｒａｎｓｆｅｒ　ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ｉＳ　ｔｅｓｔｅｄ，ａｎｄ　ｉｔｓ　ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ　ｏｆ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ｉｓ　ｌｅｓｓ　ｔｈａｎ　５．３　９／６　ｗｈｉｃｈ　ｍｅｅｔｓ　ｔｈｅ　ｄｅｍａｎｄ　ｏｆ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｌａｂ．Ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　ｏｆ　ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ　ｓｈｏｗ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ａｔ　ｃａｍｅｒａ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ｐｏｒｔ　ｉｓ　ａｃｃｕｒａｔｅ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｕｓｈｂｒｏｏｍ　ｉｍａｇｅｓ　ｗｉｔｈ　ｈｉｇｈ　ｑｕａｌｉｔｙ　ｃａｎ　ｂｅ　ｏｂｔａｉｎｅｄ　ｔｈｒｏｕｇｈ　ｔｈｅ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄ．　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｔｈｅ　ｓｐａｃｅ　ＣＣＤ　ｃａｍｅｒａ；ｒａｄｉａｎｃｅ；ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ；ＴＤＩ　早在２０世纪５０年代初中国科学院仪器馆（长春光机所前身）就开展了光度基准和光辐射标准的研　究工作，在这一期间解决了红外辐射标准源问题，还为国家的辐射温标的建立打下了技术基础．进入２Ｏ　世纪７０年代，以多光谱相机为开端，开展多种遥感器的研制，并进行有关的辐射测量与标定．从２０世　纪８０年代到９０年代，长春光机所开始承担重大的光学遥感器课题，遥感器的辐射标定成为迫切需要解　决的问题．为此进行了相应的研究，建立了光学遥感器辐射标定系统Ｌ１］．２０世纪７０年代后期，开展了短　波段光学研究，承担了重大的短波段空间光学仪器研制任务，并将光辐射测量与标定工作延伸到紫外与　真空紫外区域［　引．　空间ＣＣＤ相机在搭载飞船发射后，用于获得地面目标图像．为了对不同辐亮度的地面目标获得曝　光量合适的推扫图像，空间ＣＣＤ相机具有９６，４８，２４，１２，６等５挡时间延迟积分级数可调ＴＤＩ　ＣＣＤ，　收稿日期：２００４—０３—２４　作者简介：吴国栋（１９６５一），男，高级工程师，主要从事精密检测与装校技术研究　维普资讯 http://www.cqvip.com ３２６　测　试技术　学　报　２００４年第４期　并配有增益可调的视频放大器．合理的选择ＴＤＩ　ＣＣＤ时间延迟积分级数以及放大器的增益是保证获得　最佳最终图像的必要手段．根据ＣＣＤ相机的使用要求，通过对相机工作时不同条件下的像面曝光量进　行了估算，确定了相机标定时所需辐亮度源的范围．在地面，对ＣＣＤ延时积分级数和放大器增益进行精　细的调整必须提供稳定的辐亮度光源，来模拟不同辐亮度的地面目标．为此在地面对辐射标定装置进行　了精细标定，建立起辐射标定装置出Ｉ：Ｉ辐亮度和探测器数字化输出之间定量关系，并对计量传递误差进　行了分析，标定结果说明该装置能提供满足要求的辐亮度，并在ＣＣＤ相机地面辐射标定工作中起到了　很好的作用．　１　相机人口处辐亮度的计算　相机像面曝光量是由像面辐照度和像元的曝光（积分）时间的乘积．要获得合适的曝光量必须对像面　辐照度进行估算．要知道像面辐照度必须求得相机入Ｉ：Ｉ处辐亮度，相机入Ｉ：Ｉ处辐亮度为地物产生的辐亮　度和天空后向散射的辐亮度之和，下面对相机入Ｅｌ处辐亮度进行计算．　地面的景物是被太阳直射光和天空散射光照亮的，它们产生的地表辐照度Ｅ。（相机工作波段ｚｌ＝　０．５　ｍ～Ｏ．８　ｍ积分值，相机对此波段光谱辐射有较好的响应）与太阳天顶角　有关．表ｌ列出大气能　见度为２３　ｋｍ时，地表辐照度Ｅ。值，单位ｗ／ｍ。（用美国空军地球物理实验室ＡＦＧＬ的大气传输软件　ＬＯＷＴＲＡＮ计算）．　表１地表辐照度Ｅｏ　Ｔａｂ．１　Ｅａｒｔｈ　ｓｕｒｆａｃｅ　ｉｒｒａｄｌａｎｃｅ　Ｅｏ　０／。　Ｅｏ／Ｗ・ｍ一　Ｏ　４２０　１０　４１０　２０　ｆ　３０　Ｉ　４０　｛　５０　Ｉ　６０　ｌ　７０　｛　７５　ｌ　８０　３９０　ｆ　３６０　ｌ　３１　０　ｌ　２５０　ｌ　１８０　ｌ　１１０　｛　７２　ｌ　３９　相机对地面景物进行拍摄时，地面亮度在相机入Ｉ：Ｉ处产生的辐亮度　与地物的平均反射率ＪＤ和大　气平均透过率　有关，表２列出大气能见度为２３　ｋｍ，大气平均透过率　＝Ｏ．７５，在不同０和｜Ｄ条件下　求得的Ｂ。＝ｐＥ。Ｇ／ｚｒ的值（　＝０．５　ｔＬｍ￣０．８　ｔＬｍ积分值），单位Ｗ／ｍ。Ｓｒ．　表２地面亮度在相机入口处产生的辐亮度　Ｔａｂ．２　Ｒａｄｉａｎｃｅ　Ｂｏ　ａｔ　ｃａｍｅｒａ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ｐｏｒｔ　０／。　户　Ｏ　１Ｏ　２０　３０　４０　５Ｏ　６０　７０　８０　９Ｏ　１．０　０．９　０．８　０．７　０．６　０．５　０．４　０．３　０．２　０．１　０．０５　１００　９０．３　８Ｏ．２　７０．２　６Ｏ．２　５０．１　４０．１　３０．１　２０．１　１０．０　５．０１　９７．９　８８．１　７８．３　６８．５　５８．７　４８．９　３９．２　２９．４　１９．６　９．７９　４．８９　９３．１　８３．８　７４．５　６５．２　５５．９　４６．６　３７．２　２７．９　ｌ８．６　９．３１　４．６６　８６．０　７７．４　６８．８　６Ｏ．２　５１．６　４３．０　３４．４　２５．８　１　７．２　８．６０　４．３０　７４．０　６６．６　５９．２　５１．８　４４．４　３７．０　２９．６　２２．２　１４．８　７．４０　３．７０　５９．７　５３．７　４７．８　４１．８　３５．８　２９．８　２３．９　１　７．９　ｌ１．４　５．９７　２．９８　４３．０　３８．７　３４．４　３０．１　２５．８　２１．５　１７．２　１２．９　８．６０　４．３０　２．１５　２６．３　２３．７　２１．０　１８．４　１　５．８　ｌ３．１　１０．５　７．８９　５．２６　２．６３　１．３１　１　７．２　１　５．５　ｌ３．８　１　２．０　１０．３　８．６０　６．８８　５．１６　３．４４　１．７２　０．８６　９．１３　８．３８　７．４５　６．５２　５．５９　４．６６　３．７２　２．７９　】．８６　０．９３　０．４６　相机入口处辐亮度还有天空后向散射产生的辐亮度Ｂ　，表３列出大气能见度为２３　ｋｍ，不同太阳天　顶角０下求得Ｂ　（　一０．５／￣ｍ－－－Ｏ．８　ｍ积分值），单位ｗ／ｍ。Ｓｒ（由ＬＯＷＴＲＡＮ软件计算）．　表３天空后向散射产生的辐亮度Ｂ　Ｔａｂ．３　Ｒａｄｉａｎｃｅ　Ｂ　ｖｉａ　ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ　ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ　０／。　ｊ　０　１Ｏ　１０．１　２０　９．９Ｏ　３０　｛４０　９．６２　ｌ　９．２４　５０　ｊ　６０　ｊ　７０　ｊ　７５　ｊ　８０　８．７４｝８．０６　Ｉ　７．０１　Ｉ　６．００　Ｉ　４．８５　Ｂ　／Ｗ・ｍ一　Ｓｒ　ｌ　１０．１　维普资讯 http://www.cqvip.com （总第５Ｏ期）　空间ＣＣＤ相机辐射标定方法的应用研究（吴函一海等）　３２７　从而求得在不同０和ｐ条件下相机入口处总辐亮度Ｂ＝Ｂ。＋Ｂ　（　一０．５　ｍ～０．８　ｍ积分值）的值，单　位ｗ／ｍ。Ｓｒ．如表４所示．　表４相机入口处总辐亮度Ｂ　Ｔａｂ．４　Ｓｕｍｍａｒｙ　ｒａｄｉａｎｃｅ　Ｂ　ａｔ　ｃａｍｅｒａ　ｅｎｔｒａｎｃｅ　ｐｏｒｔ　８　Ｐ　Ｏ　１Ｏ　２０　３Ｏ　４０　５０　６０　７０　８０　９０　１。０　０．９　０．８　０．７　０。６　０．５　０．４　０．３　０．２　０．１　１１０　１００　９０．３　８０．３　７０．３　６０．２　５０．２　４０．２　３０．２　２０．１　１０８　９８．２　８８。３　７８．６　６８．８　５９．０　４９．３　３９．５　２９．７　１９．９　１０３　９３、７　８４．４　７５。１　６５．８　５６．５　４７、１　３７．８　２８．５　１９．２　９５．６　８７．０　７８．２　６９。８　６１．２　５２．６　４３．９　３５．４　２６．８　１８。２　８３．２　７５．８　６８．４　６１．０　５３．６　４６．２　３８．８　３１．４　２４．０　１６．６　６８．４　６２．４　５６。５　５Ｏ．５　４４．５　３８．５　３２．６　２６．６　２Ｏ．１　１４．７　５１．１　４６．８　４２．５　３８．２　３３．９　２９．６　２５．３　２１．０　１６．７　１２．４　３３．３　３０．７　２８．０　２５．４　２２．８　２０．１　１７．５　１４．９　１２．３　９．６４　２３．２　２１．５　１９．８　１８．０　１６。３　１４．６　１２．９　１１．２　９．４４　７．７２　１４．２　１３．２　１２．３　１１．４　１０．４　９．５１　８．５７　７．６４　６．７１　５。７８　０．０５　１５、１　１５．０　１４。６　１３．９　１２．９　１１．７　１０。２　８．３２　６．８６　５。３１　通过以上分析计算，可以得知需要在地面模拟的辐亮度范围，为辐射标定装置的建立提供了依据．　２地面标定装置的建立和标定　２．１标定设备组成　标定设备主要由积分球、光谱辐亮度计、标准灯、标准反射率白板组成，积分球由球体照明灯和辐　亮度监测用硅探测器组成Ⅲ，当所有光源点亮时，积分球出口处辐亮度可达１３８．３６　Ｗ／ｍ。Ｓｒ（　一０．５　ｍ　～０．８　ｍ积分值），满足相机摄影时，入口处最大辐亮度１１０　ｗ／ｍ。Ｓｒ的要求．标定设备如图１所示．　硅探测器　积分球　白板　图１　ＣＣＤ标定装置示意图　Ｆｉｇ．１　Ｔｈｅ　ｃｈａ　ｒｔ　ｏｆ　ＣＣＤ　ｃａｌｉｂｒａｔｉｎｇ　ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　２．２辐亮度的计量传递　辐亮度的传递是通过经过检定的标准灯标定辐亮度计，求出辐亮度与辐亮度计的输出电压值关系，　并与积分球内设置的硅探测器相比较，确定积分球内监控用硅探测器输出电压与积分球辐亮度之间的关　系，通过调整光源亮度实现积分球辐亮度变化．　２．２．１辐亮度计的标定Ｌ４　将经过检定的标准灯置于经过检定的标准白板前１　ｍ处，在与标准白板成４５。方向放置辐亮度计，按　照检定证书要求给定标准灯电压和电流，并测出此时辐亮度计的输出电压值为０．１３１６　Ｖ，再根据标准灯检　定数据Ｅ和标准白板反射率ｌＤ，求得辐亮度Ｂ—ｐＥ／￣ｒ，其中Ｅ（　一０．５　ｍ～０．８　ｍ积分值）一∑　×Ａ２，　ｌＤ一０．９５０，此时Ｂ一４．０２２（Ｗ／ｍ　Ｓｒ），同理分别测出０．５　ｍ～２　ｍ多个位置的辐亮度计的输出电压值，在　不同位置时Ｂ　：Ｂ。（Ｌｆ／Ｌ。）　，其中Ｂ。一４．０２２（ｗ／ｍ　Ｓｒ），Ｌ。一１　ｍ．根据不同位置的辐亮度计的输出电压　值和辐亮度值，拟合出辐亮度Ｂ和辐亮度计的输出电压　ｆ的关系：Ｂ一０．１５９＋２８．９０９　４１　Ｖｆ．　维普资讯 http://www.cqvip.com ３２８　测　试技术学报　２００４年第４期　２．２．２积分球出口处辐亮度标定　用标定过的辐亮度计测积分球出口处辐亮度，并与积分球内设置的硅探测器相比较，确定积分球内　监控用硅探测器输出电压　与积分球辐亮度　之间的关系：Ｂｉ　一０．４４５　３３＋２７．３２５　９５Ｖ　．　因此，通过改变１２个灯的点亮数目及改变灯的电压可得到由高到低的连续可调辐亮度，表５是积　分球输出辐亮度值与辐亮度计以及积分球内监控用硅探测器输出电压的关系．　表５输出辐亮度值与辐亮度计及探测器输出电压的关系　Ｔａｂ．５　Ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｏｕｔｐｕｔ　ｏｆ　ｒａｄｉａｎｃｅ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｆ　ｌｕｍｉｎａｎｃｅ　ｍｅｔｅｒ　ａｎｄ　ｏｕｔｐｕｔ　ｖｏｌｔａｇｅ　ｏｆ　ｓｅｎｓｏｒ　辐亮度Ｂ／Ｗ・ｍ　Ｓｒ一１　１１０　１Ｏ０　９０　８０　７０　６０　ｖｌ｜　３．７９９　４８９　３．４５３　５８１　３．１０７　６７３　２．７６１　７６５　２．４１５　８５６　２．０６９　９４８　／Ｖ　４．０４１　７７４　３．６７５　８２２　３．３０９　８６９　２．９４３　９１７　２．５７７　９６４　２．２１２　Ｏ１２　辐亮度Ｂ／Ｗ・ｍ　Ｓｒ　５Ｏ　４０　３Ｏ　２Ｏ　１Ｏ　５　ｖｌ｜　１．７２４　０４０　１．３７８　１３２　１．Ｏ３２　２２４　０．６８６　３１６　Ｏ．３４０　４０８　０．１６７４５４　／Ｖ　１．８４６　０５９　１．４８０　１０７　１．１１４　１５４　Ｏ．７４８　２Ｏ１　Ｏ．３８２　２４９　０．１９９２７３　３　标定装置可靠性实验和误差分析［５］　为了对ＣＣＤ相机进行辐射标定，建立了上述标定系统．以国家计量院检定过的光谱辐照度标准灯　作为标定依据，利用光谱辐照度标准灯和标准白板建立小面积光谱辐亮度过渡标准．为了将这样建立起　来的小面积光谱辐亮度标准传递到大开口积分球光源，应用小视场光谱辐亮度计来传递这一标准，建立　起光谱辐亮度计电压和积分球出口光谱辐亮度关系．对标定装置的可靠性和误差进行分析如下：　３．１光谱辐亮度计标定误差　用光谱辐照度标准灯和标准白板建立小面积光谱辐亮度过渡标准，灯丝电流调至８．５００　Ａ，用小视　场光谱辐亮度计采集５组数据，每组采集３０个数据，计算每组输出电压数据的平均值，计算出每组输出　电压间的误差（光谱辐亮度计标定误差）为０．２５　（峰一峰值）．　３．２积分球光源稳定性　为了提高光源的稳定性，采用德国ＯＳＲＡＭ公司的Ｈａｌｏｇｅｎ　Ｐｈｏｔｏ　Ｏｐｔｉｃ　Ｌａｍｐ，寿命３００　ｈ，并对　灯泡进行风冷，由１２路稳压电源供电，开机３０　ｍｉｎ预热，使积分球达到热平衡．稳定性实验中，每隔　２０　ｍｉｎ测一次，共计４　ｈ，获得１３组数据如表６所示．　表６积分球光源的稳定性　Ｔａｂ．６　Ｓｔａｂｉｌｉｔｙ　ｏｆ　ａ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　ｓｏｕｒｃｅ　时间间隔／ｍｉｎ　０　ｖｌ｜　３．５５６　６２０　时间间隔／ｍｉｎ　１４０　ｖｔ｜　３．５８５　７７６　２０　４０　３．５６７　１１７　３．５８１　４１３　１６０　１８Ｏ　３．５８５　３７Ｏ　３．５８４　５７１　６Ｏ　８０　３．５８Ｏ　Ｏ３３　３．５７６　６２３　２００　２２０　３．５８１　６０６　３．５８１　５２２　１Ｏ０　１２Ｏ　３．５８Ｏ　１７６　３．５８５　５１２　２４０　３．５８１　９００　求得积分球光源辐射不稳定性误差为０．８　（峰一峰值）．　３．３积分球出口处亮度均匀性　为了检测积分球出口处的亮度均匀性，将辐亮度计置于积分球出口处的中心及左右５个位置分别测　试，获得５组数据如表７所示．　维普资讯 http://www.cqvip.com （总第５Ｏ期）　空间ＣＣＤ相机辐射标定方法的应用研究（吴国栋等）　表７积分球出口亮度均匀性　Ｔａｂ．７　Ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ　ｏｆ　ｏｕｔｌｅｔ　ｗｉｔｈ　ａ　ｓｐｈｅｒｉｃａｌ　ｉｎｔｅｇｒａｔｉｎｇ　ｓｏｕｒｃｅ　３２９　辐亮度计测试位置／ｍｍ　。　ｖＩｆ　——２００　３，５７７　Ｏ３１　—１ＯＯ　３．５７７　０２４　　ｌｆ　０　３．５６７　１１７　１００　３．５７６　４９１　２００　３．５７３　８９１　求得亮度均匀性误差为０．３　（峰一峰值）．　此方法误差的主要来源是：光谱辐照度灯的不确定度４．８％；光谱辐亮度计标定误差０．２５　（峰一峰　值）；积分球的稳定性误差０．８　９／５（峰一峰值）；亮度均匀性误差０．３　９／５（峰一峰值）．除上述主要因素外，还有　辐亮度计线性等其它引起的不确定度各项因素的影响按２　计算，用这种方法标定ＣＣＤ相机的总误差　（均方根值）△　５．３　．此精度对于获取几何信息为主要任务的ＣＣＤ相机是可以满足要求的．　４　实际应用　根据积分球输出辐亮度与硅探测器输出电压的关系，当在６Ｏ。太阳天顶角地面反射率０．７时，Ｂ一　３８．２　ｗ／ｍ。ｓｒ，求得Ｖ　＝１．４１４　２３６　Ｖ．调整光源使硅探测器输出电压为１．４１４　２３６　Ｖ，设置相机ＣＣＤ固　定的行周期为０．２　ｍｓ，增益为３２　Ｈ，将级数由６，１２，２４，９６级依次改变，找出对应图像平均灰度　１３０　ＤＮ～２４０　ＤＮ的级数．在这个级数下，其他条件不变，改变增益设置，使４块ＣＣＤ平均灰度为　２２０　ＤＮ，从而确定此条件下的级数和增益，依据上述标定方法，确定对应４Ｏ。，２Ｏ。，１Ｏ。，对太阳高角地　面反射率为０．７，０．２等条件下级数和增益参数进行设置．这样确保了相机工作时设置合理的级数和增　益，也为获得最佳图像提供了保证．　除此之外，在地面处理阶段还可以根据相机像面照度的不均匀性，对ＣＣＤ相机焦面组件　ＴＤＩＣＣＤ２０４８像元的响应函数进行测试，以达到对图像进行精细校正．　为了克服ＣＣＤ器件响应随时间的推移而发生的退化衰减，在相机中设置了一组标定灯，定期比较　ＣＣＤ器件的响应与标定灯亮度之间的关系，通过标定可以获得ＣＣＤ对标定灯辐亮度响应的初始值．　５　结束语　通过对相机入Ｖ１处辐亮度的计算以及空间ＣＣＤ相机地面标定装置的建立，较好的模拟了相机工作　时入口处辐亮度，在地面通过对ＣＣＤ相机进行精细的辐射标定，空间实际应用中获得了最佳图像．但对　辐射测量精度要求较高时，利用自校准型探测器　等绝对辐射测量探测器可以提高辐射标定精度．　６致谢　在空间ＣＣＤ相机地面标定过程中，得到了长春光机与物理研究所任建伟、张立国、万志等老师的大　力帮助，在此表示感谢！　参考文献：　［１］崔敦杰．光学遥感器的辐射定标［Ａ］．纪念建所五十周年论文及论文摘要汇编（一）Ｅｃ９．陈星旦主编，长春：长春光　学精密机械与物理研究所，２００２．１４８一ｌ５４．　Ｅｅｌ　Ｔａｎｇ　Ｙ　Ｇ，１．ｉ　Ｆ　Ｔ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎ　ｏｎ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｓｙｎｃｈｒｏｔｒｏｎ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｅｍｉｔｔｅｄ　ｂｙ　ｔｈｅ　Ｈｅｆｅｉ　８００　ＭｅＶｓｙ—　ｎｃｈｒｏｔｒｏｎ　ｒａｄｉａｔｉｏｎ　ｆａｃｉｌｉｔｙ［Ｊ＇］．Ｎｕｃｌｅａｒ　Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ　ａｎｄ　Ｍｅｔｈｏｄｓ　ｉｎ　ｐｈｙｓｉｃｓ　Ｒｅｓｅａｒｃｈ・ｌ９９４・３３７（Ａ）：５９８—６０２．　［３］　周胜利．积分球在实验室内用于空间遥感器的辐射定标［Ｊ］．航天返回与遥感。ｌ９９８，（１）：２９—３４．　［４］李振国，魏青．光辐射与测量原理与技术［Ｍ］．北京：中国建材工业出版社．１　９９８．３７—３９．　［５］费业泰．误差理论与数据处理［Ｍ］．北京：机械工业出版社．２０００．５２—５５．　［６］Ｐｅｔｅｒ　Ｊ．Ｒａｄｉｏｍｅｔｒｉｃ　Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ　Ｔｒａｎｓｆｅｒ　Ｃｈａｉｎ　ｆｒｏｍ　Ｐｒｉｍａｒｙ　Ｓｔａｎｄａｒｄｓ　ｔｏ　ｔｈｅ　Ｅｎｄ　ｔｏ—Ｅｎｄ　Ｈｙｐｅｒｉｏｎ　Ｓｅｎｓｏｒ［Ｊ］．　ＳＰＴＥ．２０００．（４ｌ３５）：２５４—２６３．