基于Roujean和Ross-Li模型算法的不同户外光照南疆冬枣BRDF特性研究

摘要

不同光照下,如何消除或减小反演数据差异,提高检测精度,是目前南疆冬枣户外检测中遇到的一大难题,因此通过用高光谱相机获得的南疆冬枣二向反射分布函数(BRDF)测量值,采用最小二乘法拟合Roujean模型和Ross-Li模型的参数,最后对比Roujean模型和Ross-Li模型反演的结果,提出何种天气何段波长用何种模型反演效果最好的建议,实验结果表明:(1)多云天气,反演南疆冬枣线偏振度(Dolp)时,Ross-Li模型的R2是0.9748,Roujean模型的R2是0.9699;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.9723,Roujean模型的R2是0.9749.阴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R2是0.9651,Rou-jean模型的R2是0.9778;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.9420,Roujean模型的R2是0.9688.晴天反演南疆冬枣Dolp时,Ross-Li模型的R2是0.9655,Roujean模型的R2是0.9262;反演南疆冬枣强度分量时,Ross-Li模型的R2是0.9285,Roujean模型的R2是0.8331.整体反演的最佳方案是多云天气下的南疆冬枣Dolp用Ross-Li模型反演,强度分量用Roujean模型反演;晴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Ross-Li模型反演;阴天南疆冬枣Dolp和强度分量均用Roujean模型反演.(2)多波段反演的最佳方案是:多云天气下,反演南疆冬枣强度分量时,波长为1000～1100 nm范围,需用Ross-Li模型,波长为1450～1600 nm范围,需用Roujean模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在波长为1300 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可.阴天反演南疆冬枣强度分量时,在1000～1350 nm范围,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处两种模型均可;反演南疆冬枣Dolp时,在1000～1350 nm范围,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型.晴天反演南疆冬枣强度分量时,波长为1000～1350和1600 nm附近,需用Ross-Li模型,其余波段处则无特殊要求;反演南疆冬枣Dolp时,在1000 nm附近,需用Roujean模型,在1600 nm附近,需用Ross-Li模型.探索出消除或减小反演数据差异的方法,为南疆冬枣户外检测提高精度奠定基础.