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Proceedings Year : 2023

Imaging static Fourier transform spectrometry: impact of trajectory perturbations on the hyperspectral images

Spectro-imagerie par transformation de Fourier statique: impact des perturbatiosn de la trajectoire sur les images hyperspectrales

Abstract

Imaging static Fourier transform spectrometry (isFTS) may be used for pushbroom air-or spaceborne hyperspectral remote sensing. In isFTS, the spectral information is multiplexed over several instantaneous images, and numerical reconstruction is needed to recover the full spectrum for each pixel. The registration of instantaneous images is a crucial step. Unsufficient precision leads to artefacts on the images and degradation of the estimated spectra. We developed a simulation program of the entire processing chain of an isFTS system that can reproduce the degradations of actual isFTS images. Using this program we studied spatial and spectral effects of temporally correlated and uncorrelated trajectory perturbations. We also performed a theoretical study to quantify these degradations. We demonstrated that the most significant degradations occur in the regions of high radiance gradient.
La spectro-imagerie par transformation de Fourier statique peut être utilisée pour la télédétection hyperspectrale aérienne ou spatiale. Avec cette technique, l'information spectrale est multiplexée sur plusieurs images instantanées, et une reconstruction numérique est nécessaire pour récupérer le spectre complet pour chaque pixel. Le recalage des images instantanées est une étape cruciale. Une précision insuffisante entraîne des artefacts sur les images et une dégradation des spectres estimés. Nous avons développé un programme de simulation de toute la chaîne de traitement d'un système qui peut reproduire les dégradations des images réelles. A l'aide de ce programme, nous avons étudié les effets spatiaux et spectraux des perturbations de trajectoire corrélées et non corrélées dans le temps. Nous avons également réalisé une étude théorique pour quantifier ces dégradations. Nous avons démontré que les dégradations les plus importantes se produisent dans les régions de gradient de radiance élevé.
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Dates and versions

hal-04188019 , version 1 (25-08-2023)

Identifiers

Cite

Varvara Chiliaeva, Olivier Gazzano, Yann Ferrec, Hervé Sauer, Andres Almansa, et al.. Imaging static Fourier transform spectrometry: impact of trajectory perturbations on the hyperspectral images. International Conference on Space Optics — ICSO 2022, SPIE proceedings, 12777, pp.127774H, 2023, ⟨10.1117/12.2690836⟩. ⟨hal-04188019⟩
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