高光譜成像儀的高光譜數(shù)據(jù)文件有幾種格式?
發(fā)布時間:2023-09-08
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高光譜成像儀?作為精細(xì)化的光學(xué)測量儀器,可以獲得被測物體的高光譜成像數(shù)據(jù),而完整的高光譜成像數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)有三種不同的數(shù)據(jù)排列格式,輔助數(shù)據(jù)也根據(jù)用途不同而有不同的存在方式,其定義為與光譜定量化、定位及元數(shù)據(jù)等有關(guān)并用于后續(xù)處理或數(shù)據(jù)描述的一系列文件或參數(shù)。本文對高光譜成像儀的高光譜數(shù)據(jù)文件的格式類型做了介紹。
高光譜成像儀作為精細(xì)化的光學(xué)測量儀器,可以獲得被測物體的高光譜成像數(shù)據(jù),而完整的高光譜成像數(shù)據(jù)包括圖像數(shù)據(jù)和輔助數(shù)據(jù)。圖像數(shù)據(jù)有三種不同的數(shù)據(jù)排列格式,輔助數(shù)據(jù)也根據(jù)用途不同而有不同的存在方式,其定義為與光譜定量化、定位及元數(shù)據(jù)等有關(guān)并用于后續(xù)處理或數(shù)據(jù)描述的一系列文件或參數(shù)。本文對高光譜成像儀的高光譜數(shù)據(jù)文件的格式類型做了介紹。
光譜數(shù)據(jù)文件的格式:
1.BSQ(band sequential,波段順序格式)
每行數(shù)據(jù)后面緊接著同一波譜波段的下一行數(shù)據(jù)。這種格式最適于對單個波譜波段中任何部分的空間(X,Y)存取。BSQ格式如下圖中左部分所示。
2.BIP(band interleaved by pixel,波段按像元交叉格式)
在每一行中,每個像元各波段的值按波段次序排列,然后對該行的全部像元按上述順序依次排列,排列完一行的全部像元后,再進(jìn)行下一行的排列。
也就是說,按BIP格式存儲的圖像按順序存儲第一個像元所有的波段,接著是第二個像元的所有波段,然后是第三個像元的所有波段,等等,交叉存取直到像元總數(shù)為止。這種格式為圖像數(shù)據(jù)波譜(Z)的存取提供最佳性能。
3.BIL(band interleaved by line,波段按行交叉格式)
和BIP格式相區(qū)別的是,此種存儲格式是先存儲第一個波段的第一行,接著是第二個波段的第一行,然后是第三個波段的第一行,交叉存取直到波段總數(shù)為止。每個波段隨后的行按照類似的方式交叉存取。這種格式提供了空間和波譜處理之間一種折衷方式,它是大多數(shù)ENVI處理任務(wù)中所推薦的文件格式。BIL格式如下圖中右部分所示。
輔助數(shù)據(jù)的內(nèi)容及保存格式:
光譜輔助數(shù)據(jù)包含了所有與遙感數(shù)據(jù)相關(guān)的信息,如定位信息、定標(biāo)數(shù)據(jù)、飛行情況、任務(wù)描述、配置參數(shù)和數(shù)據(jù)處理過程等。不同的數(shù)據(jù)產(chǎn)品包含不同的輔助數(shù)據(jù)集,數(shù)據(jù)集的具體內(nèi)容也是數(shù)據(jù)產(chǎn)品定義的一部分。輔助數(shù)據(jù)的內(nèi)容不同,起到的作用也不同,因此,需要不同的組織形式,當(dāng)前常用的形式主要有兩種:附加型和獨(dú)立型。
1.附加型輔助數(shù)據(jù)
上述提到的三種標(biāo)準(zhǔn)存儲格式,只是針對光譜數(shù)據(jù)的存儲而言,有時因?yàn)樾枰砑右恍┍匾妮o助信息而要對這些標(biāo)準(zhǔn)有少許修改,如添加文件頭(尾)和行輔助信息等。
文件頭(尾):在光譜圖像數(shù)據(jù)的開始或結(jié)束記錄的與數(shù)據(jù)、飛行等有關(guān)的信息,輔助打開文件或標(biāo)記某些與數(shù)據(jù)有關(guān)的重要參數(shù)。
行輔助信息:在上述的標(biāo)準(zhǔn)格式數(shù)據(jù)中,在每個或者每隔幾個完整的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的前或后添加的輔助信息,如每一行圖像成像時刻的時間、IMU/GPS數(shù)據(jù)、機(jī)上定標(biāo)信息等,可以是單一信息,也可以是一系統(tǒng)信息,一般用于圖像的各種系統(tǒng)校正和儀器工作狀態(tài)的記錄,這些夾雜在圖像數(shù)據(jù)文件里的輔助信息往往是在數(shù)據(jù)采集過程中生成和保存的。
2.獨(dú)立型輔助數(shù)據(jù)文件
獨(dú)立型輔助數(shù)據(jù)文件和成像光譜圖像數(shù)據(jù)文件一般是一一對應(yīng)的,記錄其對應(yīng)的光譜圖像數(shù)據(jù)的相關(guān)參數(shù)和信息,和其它圖像文件不共用。例如,原始位置姿態(tài)數(shù)據(jù)經(jīng)處理后生成行方位數(shù)據(jù),根據(jù)時間對應(yīng)關(guān)系被分配給每一個圖像文件,圖像采集時,傳感器的位置姿態(tài)信息和圖像行是嚴(yán)格匹配。因此,圖像數(shù)據(jù)文件和行方位數(shù)據(jù)文件也是一一對應(yīng)的。該類輔助數(shù)據(jù)文件的名稱一般采用和對應(yīng)成像光譜數(shù)據(jù)文件名相同但擴(kuò)展名不同的方式。
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