离水辐射光谱计算方法、装置、终端及存储介质与流程

1.本发明涉及水色遥感现场观测技术领域，尤其涉及一种离水辐射光谱计算方法、装置、终端及存储介质。


背景技术：

2.离水辐射(water-leaving radiance)是水色遥感现场观测中的关键物理量之一，由其计算获得的遥感反射率(remote sensing reflectance)是水色遥感参数反演的最基本参数。
3.然而，在对胡泊、河流、海水等自然水体进行高光谱水质参数遥感反演时，通过高光谱相机倾斜拍摄水面接收到的辐射除了离水辐射之外，还包括天空光部分。如图1所示，水面远处(天顶角较大处)对天光的反射明显高于近处(天顶角较小处)，也就是说，远处水面天空光的强度远高于离水辐射。但是天空光并不包含水体物质的有效信息，只有离水辐射中包含水体物质的有效信息，因此若不扣除水体高光谱图像中的天空光部分，会极大的提高离水辐射光谱的噪声比例，影响后续的数据处理。


技术实现要素：

4.本发明实施例提供了一种离水辐射光谱计算方法、装置、终端及存储介质，以解决通过高光谱相机倾斜拍摄水面获得的水体高光谱图像的离水辐射光谱的噪声比例较大，不利于后续数据处理的问题。
5.第一方面，本发明实施例提供了一种离水辐射光谱计算方法，包括：
6.根据高光谱相机的倾角和视场角，计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角；
7.基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；
8.基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；其中，所述第一预设位置和所述第二预设位置的离水辐射光谱的差值在预设差值范围内；
9.基于所述水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱和天空光光谱，计算所述水体高光谱图像中每个像素点的离水辐射光谱。
10.在一种可能的实现方式中，所述根据高光谱相机的倾角和视场角，计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角，包括：
11.根据计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角；
12.其中，θm为所述水体高光谱图像中视场方向第m行的每个像素点对应的天光反射角，θ为所述高光谱相机的倾角，为所述高光谱相机的视场角，m为所述水体高光谱图像中视场方向的总行数。
13.在一种可能的实现方式中，所述基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量，包括：
14.基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角和天光折射角；
15.根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量；
16.根据所述第一分量和所述第二分量，计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率；
17.基于不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布规律，根据与每个像素点对应的天光反射角相同的天顶角的天空光的光强以及相应像素点接收的天空光的光强的总反射率，计算每个像素点接收的天空光的相对辐射量。
18.在一种可能的实现方式中，所述基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，包括：
19.基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角；
20.基于水面折射定律，根据每个像素点对应的天光入射角，确定每个像素点对应的天光折射角。
21.在一种可能的实现方式中，所述根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量，包括：
22.根据确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量；
23.其中，rs为每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量，θ
t
为每个像素点对应的天光折射角，θi为每个像素点对应的天光入射角。
24.在一种可能的实现方式中，所述根据所述第一分量和所述第二分量，计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率，包括：
25.根据计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率；
26.其中，r为每个像素点接收的天空光的光强的总反射率，rs为每个像素点接收的天
空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量。
27.在一种可能的实现方式中，所述基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱，包括：
28.基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述第一预设位置接收的天空光光谱；
29.基于所述第一预设位置接收的天空光光谱和天空光的相对辐射量，以及所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱。
30.第二方面，本发明实施例提供了一种离水辐射光谱计算装置，包括：
31.第一计算模块，用于根据高光谱相机的倾角和视场角，计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角；
32.第二计算模块，用于基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；
33.第三计算模块，用于基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；其中，所述第一预设位置和所述第二预设位置的离水辐射光谱的差值在预设差值范围内；
34.第四计算模块，用于基于所述水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱和天空光光谱，计算所述水体高光谱图像中每个像素点的离水辐射光谱。
35.第三方面，本发明实施例提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于调用并运行所述存储器中存储的计算机程序，执行如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
36.第四方面，本发明实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上第一方面或第一方面的任一种可能的实现方式所述方法的步骤。
37.本发明实施例提供一种离水辐射光谱计算方法、装置、终端及存储介质，通过先根据高光谱相机的倾角和视场角，计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点对应的天光反射角；然后基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；进而可以基于水体高光谱图像中离水辐射光谱的差值在预设差值范围内的第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；从而可以从水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱中有效扣除相应的天空光光谱，计算得到水体高光谱图像中每个像素点准确的离水辐射光谱，进而避免高光谱相机倾斜拍摄水面获得的水体高光谱图像的离水辐射光谱的噪声比例较大，不利于后续数据处理的问题，提升水体高光谱图像的离水辐射光谱及后
续水色遥感参数反演的总信噪比。
附图说明
38.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
39.图1是本发明实施例提供的高光谱相机倾斜拍摄水面获得的水体高光谱图像的示意图；
40.图2是本发明实施例提供的离水辐射光谱计算方法的实现流程图；
41.图3是本发明实施例提供的高光谱相机的倾角和视场角的示意图；
42.图4是本发明实施例提供的不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布示意图；
43.图5是本发明实施例提供的离水辐射光谱计算装置的结构示意图；
44.图6是本发明实施例提供的终端的示意图。
具体实施方式
45.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
46.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例来进行说明。
47.参见图2，其示出了本发明实施例提供的离水辐射光谱计算方法的实现流程图，详述如下：
48.在步骤201中，根据高光谱相机的倾角和视场角，计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角。
49.可选的，根据高光谱相机的，计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角，可以包括：
50.根据计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角。
51.其中，θm为水体高光谱图像中视场方向第m行的每个像素点对应的天光反射角，θ为高光谱相机的倾角，为高光谱相机的视场角，m为水体高光谱图像中视场方向的总行数。
52.在本实施例中，如图3所示，由于高光谱相机的倾角和视场角已知，又由于镜面反射时反射角等于入射角，因此高光谱相机视场角内拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度是可以计算得到的。
53.在步骤202中，基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天
光反射角，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量。
54.可选的，基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量，可以包括：
55.基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角和天光折射角。
56.根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量。
57.根据第一分量和所述第二分量，计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率。
58.基于不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布规律，根据与每个像素点对应的天光反射角相同的天顶角的天空光的光强以及相应像素点接收的天空光的光强的总反射率，计算每个像素点接收的天空光的相对辐射量。
59.可选的，基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，包括：基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角；基于水面折射定律，根据每个像素点对应的天光入射角，确定每个像素点对应的天光折射角。
60.本实施例中，基于水面反射定律，则每个像素点对应的天光反射角等于每个像素点对应的天光入射角，因此可以确定每个像素点对应的天光入射角。由于水面的反射符合折射定律，则：
[0061][0062]
其中，θi为每个像素点对应的天光入射角，θ
t
为每个像素点对应的天光折射角，n2为水的折射率，n1为空气的折射率。本实施例中，n2＝1.333，n1＝1。因此，在已知n1、n2和每个像素点对应的天光入射角θi时，基于水面折射定律，可以确定每个像素点对应的天光折射角θ
t
。
[0063]
可选的，根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量，可以包括：
[0064]
根据确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量。
[0065]
其中，rs为每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量，θ
t
为每个像素点对应的天光折射角，θi为每个像素点对应的天光入射角。
[0066]
本实施例中，由于反射光根据其偏振角度，可以分为垂直于入射面振动的分量rs和平行于入射面振动的分量r
p
。而垂直于入射面振动的分量rs和平行于入射面振动的分量rp
的反射率不同，其能量分布分别遵循以下定律：
[0067][0068]
因此，可以根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量rs和平行于入射面振动的第二分量r
p
的大小。
[0069]
可选的，根据第一分量和第二分量，计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率，可以包括：
[0070]
根据计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率。
[0071]
其中，r为每个像素点接收的天空光的光强的总反射率，rs为每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量。
[0072]
本实施例中，在确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量rs和平行于入射面振动的第二分量r
p
的大小之后，对于接收的天空光的光强来说，其总反射率为：
[0073]
在此基础上，不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的遵循如图4所示的分布。基于图4，在确定太阳天顶角后，可以从图4中确定与每个像素点对应的天光反射角相同的天顶角的天空光的光强，然后通过与每个像素点对应的天光反射角相同的天顶角的天空光的光强乘以该像素点接收的天空光的光强的总反射率，则可以计算得到该像素点接收的天空光的相对辐射量。
[0074]
需要说明的是，不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布规律还可以基于表格或公式的形式体现，本实施例仅基于图4进行示例，并不对不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布规律的表现形式进行限定。
[0075]
在步骤203中，基于水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱。
[0076]
其中，第一预设位置和第二预设位置的离水辐射光谱的差值在预设差值范围内。
[0077]
本实施例中，在通过高光谱相机倾斜拍摄水体高光谱图像之前或通过高光谱相机倾斜拍摄水体高光谱图像之后，可以根据现场情况，先确定水体高光谱图像中离水辐射光谱相近的两个像素点或两个区域作为第一预设位置和第二预设位置。或者也可以先确定水体高光谱图像中离水辐射光谱相近的多个像素点或多个区域，并从中选择离水辐射光谱最相近的两个像素点或两个区域作为第一预设位置和第二预设位置。从而基于第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射
量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱。
[0078]
可选的，基于水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱，可以包括：
[0079]
基于水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算第一预设位置接收的天空光光谱。
[0080]
基于第一预设位置接收的天空光光谱和天空光的相对辐射量，以及水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱。
[0081]
本实施例中，在确定第一预设位置和第二预设位置之后，基于水体水体高光谱图像，可以获得水体高光谱图像中第一预设位置接收的光谱f(a)和第二预设位置接收的光谱f(b)。令l(a)表示第一预设位置接收的天空光的相对辐射量，l(b)表示第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，并假设第一预设位置接收的天空光光谱为f(skya)，第一预设位置的离水辐射光谱为f(watera)，第二预设位置接收的天空光光谱为f(skyb)，第二预设位置的离水辐射光谱为f(waterb)，则有：
[0082][0083]
又由于：且f(watera)≈f(waterb)，则可以认为f(watera)＝f(waterb)，则可以根据第一预设位置接收的光谱f(a)和第二预设位置接收的光谱f(b)以及第一预设位置接收的天空光的相对辐射量l(a)和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量l(b)，计算第一预设位置接收的天空光光谱f(skya)：
[0084][0085]
在此基础上，假设水体水体高光谱图像中任一像素点接收的天空光光谱为f(skyx)，任一像素点接收的天空光的相对辐射量为l(x)，由于则可以计算出水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱：
[0086]
需要说明的是，若第一预设位置和第二预设位置为离水辐射光谱相近的两个区域，则可以通过计算第一预设位置对应的区域内所有像素点接收的天空光的相对辐射量的平均值得到第一预设位置接收的天空光的相对辐射量，并通过计算第二预设位置对应的区域内所有像素点接收的天空光的相对辐射量的平均值得到第二预设位置接收的天空光的相对辐射量。
[0087]
在步骤204中，基于水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱和天空光光谱，计算
水体高光谱图像中每个像素点的离水辐射光谱。
[0088]
由于上述步骤中计算得到了水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱f(skyx)，而水体高光谱图像中有每个像素点接收的光谱f(x)＝f(waterx)+f(skyx)，则可以通过f(waterx)＝f(x)-f(skyx)计算得到水体高光谱图像中每个像素点的离水辐射光谱f(waterx)。
[0089]
本实施例可以在先进环保产业、生态行业、光学检测行业、海洋工程装备产业、绘图、计算及测量仪器制造、地理遥感信息服务、软件开发、信息处理和存储支持服务中，在对湖泊、河流、海水等自然水体进行高光谱水质参数遥感反演时扣除天空光，得到准确的离水辐射光谱。
[0090]
本发明实施例通过先根据高光谱相机的倾角和视场角，计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点对应的天光反射角；然后基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；进而可以基于水体高光谱图像中离水辐射光谱的差值在预设差值范围内的第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；从而可以从水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱中有效扣除相应的天空光光谱，计算得到水体高光谱图像中每个像素点准确的离水辐射光谱，进而避免高光谱相机倾斜拍摄水面获得的水体高光谱图像的离水辐射光谱的噪声比例较大，不利于后续数据处理的问题，提升水体高光谱图像的离水辐射光谱及后续水色遥感参数反演的总信噪比。
[0091]
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
[0092]
以下为本发明的装置实施例，对于其中未详尽描述的细节，可以参考上述对应的方法实施例。
[0093]
图5示出了本发明实施例提供的离水辐射光谱计算装置的结构示意图，为了便于说明，仅示出了与本发明实施例相关的部分，详述如下：
[0094]
如图5所示，离水辐射光谱计算装置包括：第一计算模块51、第二计算模块52、第三计算模块53和第四计算模块54。
[0095]
第一计算模块51，用于根据高光谱相机的倾角和视场角，计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角；
[0096]
第二计算模块52，用于基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；
[0097]
第三计算模块53，用于基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；其中，所述第一预设位置和所述第二预设位置的离水辐射光谱的差值在预设差值范围内；
[0098]
第四计算模块54，用于基于所述水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱和天空光光谱，计算所述水体高光谱图像中每个像素点的离水辐射光谱。
[0099]
本发明实施例通过先根据高光谱相机的倾角和视场角，计算高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点对应的天光反射角；然后基于水面反射定律和天空光的分布规律，根据每个像素点对应的天光反射角，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量；进而可以基于水体高光谱图像中离水辐射光谱的差值在预设差值范围内的第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及第一预设位置和第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱；从而可以从水体高光谱图像中每个像素点接收的光谱中有效扣除相应的天空光光谱，计算得到水体高光谱图像中每个像素点准确的离水辐射光谱，进而避免高光谱相机倾斜拍摄水面获得的水体高光谱图像的离水辐射光谱的噪声比例较大，不利于后续数据处理的问题，提升水体高光谱图像的离水辐射光谱及后续水色遥感参数反演的总信噪比。
[0100]
在一种可能的实现方式中，第一计算模块51，可以用于根据计算所述高光谱相机倾斜拍摄的水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的角度，记为该像素点对应的天光反射角；
[0101]
其中，θm为所述水体高光谱图像中视场方向第m行的每个像素点对应的天光反射角，θ为所述高光谱相机的倾角，为所述高光谱相机的视场角，m为所述水体高光谱图像中视场方向的总行数。
[0102]
在一种可能的实现方式中，第二计算模块52，可以用于基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角和天光折射角；
[0103]
根据每个像素点对应的天光入射角和天光折射角，确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量；
[0104]
根据所述第一分量和所述第二分量，计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率；
[0105]
基于不同太阳天顶角和天顶角的天空光的光强的分布规律，根据与每个像素点对应的天光反射角相同的天顶角的天空光的光强以及相应像素点接收的天空光的光强的总反射率，计算每个像素点接收的天空光的相对辐射量。
[0106]
在一种可能的实现方式中，第二计算模块52，可以用于基于水面反射定律，根据每个像素点对应的天光反射角，确定每个像素点对应的天光入射角；
[0107]
基于水面折射定律，根据每个像素点对应的天光入射角，确定每个像素点对应的天光折射角。
[0108]
在一种可能的实现方式中，第二计算模块52，可以用于根据确定每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量和平行于入射面振动的第二分量；
[0109]
其中，rs为每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素
点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量，θ
t
为每个像素点对应的天光折射角，θi为每个像素点对应的天光入射角。
[0110]
在一种可能的实现方式中，第二计算模块52，可以用于根据计算每个像素点接收的天空光的光强的总反射率；
[0111]
其中，r为每个像素点接收的天空光的光强的总反射率，rs为每个像素点接收的天空光垂直于入射面振动的第一分量，r
p
为每个像素点接收的天空光平行于入射面振动的第二分量。
[0112]
在一种可能的实现方式中，第三计算模块53，可以用于基于所述水体高光谱图像中第一预设位置和第二预设位置接收的光谱，以及所述第一预设位置和所述第二预设位置接收的天空光的相对辐射量，计算所述第一预设位置接收的天空光光谱；
[0113]
基于所述第一预设位置接收的天空光光谱和天空光的相对辐射量，以及所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光的相对辐射量，计算所述水体高光谱图像中每个像素点接收的天空光光谱。
[0114]
图6是本发明实施例提供的终端的示意图。如图6所示，该实施例的终端6包括：处理器60、存储器61以及存储在存储器61中并可在处理器60上运行的计算机程序62。处理器60执行计算机程序62时实现上述各个离水辐射光谱计算方法实施例中的步骤，例如图2所示的步骤201至步骤204。或者，处理器60执行计算机程序62时实现上述各装置实施例中各模块/单元的功能，例如图5所示模块/单元51至54的功能。
[0115]
示例性的，计算机程序62可以被分割成一个或多个模块/单元，一个或者多个模块/单元被存储在存储器61中，并由处理器60执行，以完成本发明。一个或多个模块/单元可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，该指令段用于描述计算机程序62在终端6中的执行过程。例如，计算机程序62可以被分割成图5所示的模块/单元51至54。
[0116]
终端6可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。终端6可包括，但不仅限于，处理器60、存储器61。本领域技术人员可以理解，图6仅仅是终端6的示例，并不构成对终端6的限定，可以包括比图示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如终端还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0117]
所称处理器60可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。
[0118]
存储器61可以是终端6的内部存储单元，例如终端6的硬盘或内存。存储器61也可以是终端6的外部存储设备，例如终端6上配备的插接式硬盘，智能存储卡(smart media card，smc)，安全数字(secure digital，sd)卡，闪存卡(flash card)等。进一步地，存储器61还可以既包括终端6的内部存储单元也包括外部存储设备。存储器61用于存储计算机程序以及终端所需的其他程序和数据。存储器61还可以用于暂时地存储已经输出或者将要输出的数据。
[0119]
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。实施例中的各功能单元、模块可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中，上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。另外，各功能单元、模块的具体名称也只是为了便于相互区分，并不用于限制本技术的保护范围。上述系统中单元、模块的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
[0120]
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述或记载的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
[0121]
本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0122]
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露的装置/终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置/终端实施例仅仅是示意性的，例如，模块或单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通讯连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通讯连接，可以是电性，机械或其它的形式。
[0123]
作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0124]
另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
[0125]
集成的模块/单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个离水辐射光谱计算方法实施例的步骤。其中，计算机程序包括计算机程序代码，计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。计算机可读介质可以包括：能够携带计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、u盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(read-only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
[0126]
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者
替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。