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# 高光谱数据文件格式规范文档(.iris)
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## 1. 文件概述
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本规范定义了一种用于存储高光谱数据及相关信息的二进制文件格式。该格式采用模块化设计，支持灵活扩展，能够高效存储高光谱数据、元数据、预览图像等多种信息。
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通用定义
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```c++
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struct IRIS_Time_Struct
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{
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int8_t timezone; // 时区
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uint16_t year; // 年
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uint8_t month; // 月
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uint8_t day; // 日
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uint8_t hour; // 时
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uint8_t minute; // 分
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uint8_t second; // 秒
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uint16_t millisecond; // 毫秒
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};
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```
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## 2.根文件结构
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数去分为4个区域分别是 高光谱数据（SpectralData）、高光谱元数据(SpectralInfo)、其他信息(Other)、图片信息(Image)
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| 高光谱数据 | 高光谱元数据 | 其他信息 | 图片信息 |
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| ---------- | ------------ | -------- | -------- |
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每块区域的存储结构如下：
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| 数据区标识（4字节） | 数据区长度（8字节） | 数据内容（N字节） |
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| ---------- | ---------- | --------- |
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其中四块数据区域标识如下
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| SpectralData | 0x 00 ff 00 ff |
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| ------------ | -------------- |
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| SpectralInfo | 0x ff 00 ff 00 |
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| Other | 0x f0 f0 f0 f0 |
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| Image | 0x0f 0f 0f 0f |
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当某个区域没有数据时标识不能少 此时数据内容长度为0
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## 2.1 高光谱元数据（SpectralInfo）
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info数据采取如下格式进行存储
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| info数量（2字节）n | info1数据长度(2字节) | info1类型(1字节 ) | info1数据（nn字节） | .... | ... | infon数据长度 | infon类型 | infon数据 |
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| ------------------ | -------------------- | ----------------- | ------------------- | ---- | ---- | ------------- | --------- | --------- |
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其中info数据类型有如下
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| 值 | 类型 | 说明 |
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| ---- | --------- | ------------------------------------------ |
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| 0x00 | json | info数据为json字符串二进制存储 |
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| 0x01 | string | info数据为字符串二进制存储 字符串以逗号分隔key，value |
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| 0x02 | key:value | 其中info第一个是key的字节数 然后以该字节读取key 以剩余字节读取value |
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| 0x03 | 波长数组 | 前20个字节是sensor_id 其他字节是float数组 波长数组 |
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| 其他待定 | | |
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元数据必须包含如下信息
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1、元信息必须包含后续所有光谱数据对应的光谱设备 以sensor_id标识
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3、 波长信息 如果提供的是波长系数 则用json保存 存储结构是 sensor_id--wevainfo--a[0],a[1],a[2],a[3] 如果是波长数组 则用0x03保存 json中可以用IS_Weave_ARR来标识波长信息在0x03中
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4、元数据还应包含环境数据 Environment 信息 至少包含日期（Date）和Time 信息
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多json分散存储
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```json
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{
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"info_type": "devinfo",
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"sensor_id": "is30002",
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"bandnum": 2048,
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"wave_coeff": {
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"a1": 0.0,
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"a2": 0.0,
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"a3": 400,
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"a4": 1.0
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}
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}
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```
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一个json包含所有
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```json
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{
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"info_type": "infolist", // infolist 标识该json存储了多个info
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"info_number":3, // 必须
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"info_list": [
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{
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"info_type": "devinfo", // info类型为设备信息 // 必须
|
||
"sensor_id": "is30002", // 必须
|
||
"bandnum": 2048, // 必须
|
||
"wave_coeff": {
|
||
"a1": 0.0, // 必须
|
||
"a2": 0.0, // 必须
|
||
"a3": 400, // 必须
|
||
"a4": 1.0 // 必须
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}
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},
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{
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"info_type": "environment", // info类型为环境信息 必须
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"date": "2000-01-00 00:00:00", // 必须
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//下面可选
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"humidity":90.0,
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"temperature":35.0 ,
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"gps":{
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"latitude":115.01,
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"longitude": 39.01,
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"altitude": 100.0
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}
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},
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{
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"info_type": "devinfo", // 0 for device info
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"sensor_id": "is20001",
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"bandnum": 512,
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||
"wave_coeff": {
|
||
"a1": 0,
|
||
"a2": 0.0,
|
||
"a3":390,
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||
"a4": 4
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}
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}
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]
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}
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```
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##2.2 高光谱数据
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| 光谱数据数量（2字节） | 光谱数据1 | 光谱数据2 | 光谱数据3 | .... | .... | .... | 光谱数据n |
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| --------------------- | --------- | --------- | --------- | ---- | ---- | ---- | --------- |
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{HH3: 地物DN 白板DN DARK_DN,flat_ref,califile}
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{HH3califlie: califile,DN,lampvalue}
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光谱数据格式如下
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| 项目 | 字节 | 类型 | 说明 |
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| ------------------ | -------------------------- | ---------------- | ------------------------------------------------------------ |
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| name | 100 | string | basename_number_type字符串 \0结尾 |
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| Sensor_id | 50 | string | 字符串 \0结尾 |
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| 光纤_id | 1 | uint8 | |
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| Date | sizeof（IRIS_Time_Struct） | IRIS_Time_Struct | 采集日期 |
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| 曝光时间 (shutter) | 8 | double | 毫秒 |
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| gain | 4 | float | db |
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| 数据类型 | 1 | uint8 | 数据类型 见下一个表 |
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| 数据长度 | 1 | uint8 | 每一个像素数据长度 N |
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| 地物类型 | 1 | uint8 | 0 dn 1 rad 2 ref 3 irad 4 califile 5 flat_ref 6 dark_dn 6 flat_dn |
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| 波段数量 | 2 | uint16 | 波段数 Bandnum |
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| 数据有效标识 | 1 | uint8 | 0 数据有效 |
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| 光谱数据 | N*Bandnum | 数据类型决定 | |
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数据类型如下
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| 编码值 | 数据类型 | 描述 |
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| ---- | ------- | ------------------------- |
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| 0x10 | uint8 | 无符号8位整型 (0-255) |
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| 0x11 | int16 | 有符号16位整型 (-32,768~32,767) |
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| 0x12 | uint16 | 无符号16位整型 (0-65,535) |
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| 0x13 | int32 | 有符号32位整型 |
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| 0x14 | uint32 | 无符号32位整型 |
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| 0x20 | float32 | IEEE 754单精度浮点 |
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| 0x21 | float64 | IEEE 754双精度浮点 |
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## 2.3 Other
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该部分数据与2.1结构一致
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## 2.4 图像信息
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图像部分数据如下
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| 图像个数(2 字节)n | 图像数据1 | 图像数据2 | ... | 图像数据n |
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| ----------------- | --------- | --------- | ---- | --------- |
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每个图像数据
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| 项目 | 字节 | 类型 | 说明 |
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| --------- | ------------------------ | ---------------- | ------------------------------- |
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| 数据长度 | 8 | uint64 | 除了改项以外其他部分的长度 |
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| name | 100 | string | 字符串 \0结尾 |
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| Time | sizeof(IRIS_Time_Struct) | IRIS_Time_Struct | 采集时间 |
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| type | 1 | uint8 | 0 jpg 1 png 2 tiff 3 data。。。 |
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| imagedata | 数据长度 | | 图像数据 |
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