什么是反射率，為什么需要校準(zhǔn)？

我們的太陽(yáng)發(fā)出大量的光，而且很多都被地球表面的物體反射，來(lái)自MPUTEK 的遙感 EO 成像相機(jī)可用于捕捉相機(jī)傳感器中敏感波長(zhǎng)的反射光。

我們的相機(jī)的傳感器都是基于硅生產(chǎn)的，硅物質(zhì)對(duì)大約400-1000nm的可見(jiàn)光和近紅外（NIR）光譜比較敏感。下圖展示了太陽(yáng)輻射、硅圖像傳感器的靈敏度和我們?nèi)搜鄣撵`敏度之間的關(guān)系。 

在我們的相機(jī)上使用了僅允許窄光譜/光帶到達(dá)傳感器的帶通濾波器，我們可以有選擇地捕獲該特定光譜中物體的反射量。 然后使用這些差異來(lái)識(shí)別特定材料以及識(shí)別已知材料跟隨時(shí)間的變化。

下面是我們流行的三通道555nm+660nm+850nm RGN 濾光片，它允許紅光 + 綠光 + 近紅外 (NIR) 光通過(guò)。 所有其他波長(zhǎng)的光，如藍(lán)色、橙色、黃色和紅色邊緣都被阻擋。

3 個(gè)圖像通道中的每一個(gè)中的像素代表捕獲的光量，像素值較高的白色像素捕獲更多的光，而像素值較低的黑色像素捕獲的光較少。

對(duì)于 RGN 濾光片，第一個(gè)圖像通道捕獲紅光，第二個(gè)通道捕獲綠光，第三個(gè)通道捕獲近紅外 (NIR) 光。因此，第一個(gè)圖像通道中的白色像素表示場(chǎng)景中紅光的高反射率。

像素值不是未經(jīng)校準(zhǔn)的反射率百分比，因此我們需要使用已測(cè)量反射率百分比的材料圖片來(lái)創(chuàng)建像素值和反射率之間的關(guān)系。這就是我們的反射校準(zhǔn)目標(biāo)的用途。

通過(guò)捕獲反射率目標(biāo)的圖像并對(duì) 4 個(gè)目標(biāo)中每一個(gè)的像素值進(jìn)行平均，我們創(chuàng)建了反射率校準(zhǔn)公式。然后可以使用這些校準(zhǔn)公式將圖像中的每個(gè)像素轉(zhuǎn)換為百分比反射率。 

校準(zhǔn)公式特定于所使用的相機(jī)傳感器、安裝的任何附加過(guò)濾器以及參考目標(biāo)材料的測(cè)量反射率。它們也特定于當(dāng)前的相機(jī)曝光設(shè)置，如果曝光發(fā)生變化，或者環(huán)境光發(fā)生變化，則需要重新計(jì)算并考慮新的變化。

由于校準(zhǔn)使用具有已知反射率的參考目標(biāo)，因此可以將校準(zhǔn)結(jié)果與可能在不同照明條件下獲取的其他校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。這意味著一旦校準(zhǔn)多個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)集，即使它們是在一天中的不同時(shí)間以及世界各地的不同位置捕獲的，也可以進(jìn)行比較。如果沒(méi)有校準(zhǔn)，則無(wú)法比較圖像，因?yàn)樗鼈兩形锤鶕?jù)已知的反射參考標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。 總之，反射率是特定光譜的光從物體反射/反射的量，為了測(cè)量反射量，您必須使用已知反射率的校準(zhǔn)板。

您可以在下方看到未針對(duì)反射比進(jìn)行校準(zhǔn)的圖像（左）和經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的圖像（右）。請(qǐng)注意，對(duì)于未校準(zhǔn)的圖像，NDVI 值都太低且不正確。這就是為什么我們都推薦圖片必須進(jìn)行校準(zhǔn)。