雖然一致的照明條件是確保輻射精度的最佳條件，但有時(shí)在次優(yōu)照明條件下需要收集數(shù)據(jù)。在本文中，我們將先定義什么是理想和不利的照明條件，然后詳細(xì)介紹如何使用 DLS 和校準(zhǔn)反射板 (CRP)來(lái)減輕不良照明條件的影響。

數(shù)據(jù)采集的最佳照明條件

多光譜數(shù)據(jù)捕獲的理想條件是晴朗的晴天或云層覆蓋均勻的陰天。在這兩種情況下，照明都是一致的。

左圖：晴朗的晴天。右：淺陰天

難處理的照明條件是部分多云的日子，從陰影到太陽(yáng)的過(guò)渡非常明顯。這些類型的條件很可能會(huì)在多光譜數(shù)據(jù)中產(chǎn)生異常。這些異常對(duì)從數(shù)據(jù)集生成的復(fù)合材料和植被指數(shù)產(chǎn)生負(fù)面影響，使數(shù)據(jù)在許多情況下都不是最佳的。

陰天，與陽(yáng)光和陰影形成鮮明對(duì)比

當(dāng)沒(méi)有理想的照明條件時(shí)

在輻射校準(zhǔn)方面，MicaSense 系列傳感器的一個(gè)價(jià)值點(diǎn)是它們提供了多種光照條件下的適應(yīng)性選項(xiàng)。每個(gè)相機(jī)套件中包含兩個(gè)校準(zhǔn)工具：校準(zhǔn)反射面板 (CRP) 和 DLS。

上圖：影響數(shù)據(jù)的云影示例

在每次飛行前后拍攝 CRP 的圖像以捕獲基線反射率值，而 DLS 在飛行期間連續(xù)收集數(shù)據(jù)以捕獲光強(qiáng)度的變化。具體來(lái)說(shuō)，DLS 通過(guò)位于不同平面上的 10 個(gè)不同的光傳感器捕捉下行光，以更好地確定太陽(yáng)的位置和光線對(duì)所收集圖像的影響。DLS 從 10 個(gè)傳感器收集這些信息，然后將適當(dāng)?shù)闹祽?yīng)用于 MicaSense 系列傳感器在整個(gè)任務(wù)期間收集的每張圖像的元數(shù)據(jù)。與市場(chǎng)上僅在一個(gè)平面上使用一個(gè)光傳感器的其他光傳感器相比，這使 DLS 具有優(yōu)勢(shì)。

MicaSense 系列校準(zhǔn)反射板 (CRP)和陽(yáng)光傳感器（DLS)

例如，在Pix4D Mappe中進(jìn)行處理時(shí)，您可以自由決定是否使用 CRP、DLS 或兩者進(jìn)行校準(zhǔn)。

是否使用 CRP 和 DLS 數(shù)據(jù)的一個(gè)很好的起點(diǎn)是考慮收集數(shù)據(jù)的照明條件。在內(nèi)部處理數(shù)據(jù)時(shí)，我們通常遵循以下準(zhǔn)則：

 - 晴朗的晴天：使用 CRP

 - 陰天和其他多云條件：使用 CRP + DLS

為了說(shuō)明使用 CRP、DLS 或這兩種工具的組合的差異，我們提供了以下示例，每個(gè)示例都是在不同的光照條件下捕獲的。

積云 // DLS 和 CRP 都用于校準(zhǔn)

下圖左側(cè)的示例顯示了光照高度可變的多云條件下的數(shù)據(jù)影響。幸運(yùn)的是，在這種情況下，來(lái)自 DLS 的數(shù)據(jù)可用于在處理過(guò)程中校正與陰影相關(guān)的效果，如右圖所示。

如上圖所示，云效果并未消除，但地圖質(zhì)量得到了極大改善，并且數(shù)據(jù)集可能已從不可用狀態(tài)轉(zhuǎn)換為可用狀態(tài)。這是好的結(jié)果。應(yīng)該注意的是，有時(shí)可變照明非常嚴(yán)重，即使使用 DLS 數(shù)據(jù)也不能消除云中的異常，但是，擁有 DLS 數(shù)據(jù)提供了改進(jìn)的更佳可能性。

無(wú)云，晴天//用于校準(zhǔn)的 CRP

當(dāng)天空晴朗時(shí)，在大多數(shù)情況下，僅使用 CRP 進(jìn)行校準(zhǔn)是最佳決定。在晴朗的晴天使用 DLS 有時(shí)會(huì)導(dǎo)致長(zhǎng)直線測(cè)量的數(shù)據(jù)出現(xiàn)條紋，如下所示：

卷積云 // DLS 和 CRP 都用于校準(zhǔn)

DLS 可以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量的另一個(gè)例子是多變的陰天條件，類似于下圖所示。在圖像中，很明顯云層中混雜著較重的云帶，薄到足以讓日出。

DLS 在可變照明條件下提供準(zhǔn)確輻射校正的能力可以在下面的示例中看到。事實(shí)證明，DLS 可有效消除局部日曬的影響，從而生成高質(zhì)量且均勻的正射鑲嵌圖。

結(jié)論

盡管您在收集多光譜數(shù)據(jù)時(shí)可能會(huì)面臨具有挑戰(zhàn)性的光照條件，但如果您將 MicaSense 系列相機(jī)與 CRP 和 DLS 搭配使用，您將能夠在各種條件下生成高質(zhì)量的輻射校準(zhǔn)輸出。這種校準(zhǔn)選項(xiàng)的靈活性保您可以獲得一致且可靠的數(shù)據(jù)用于分析和時(shí)間研究。