高空间分辨率短波红外信息采集关键技术研究
发布时间：2020-12-04 14:11
短波红外(SWIR)成像技术因其在穿透云雾、烟尘和夜视成像等方面的独特优势,在环境监测、火点探测、矿藏调查和伪装识别等领域有广泛的应用前景。随着应用的推广,高空间分辨率短波红外成像系统成为近年来的研究热点。论文首次论证和分析了SWIR实现500km轨道1m空间分辨率的关键技术,并给出了详细的系统设计参数。基于国产铟镓砷短波红外焦平面组件和研制的SWIR成像系统缩比样机,对SWIR成像的关键技术进行了全面的分析,深入研究了信息采集关键技术,包括高速低噪声信息获取技术,时间延迟数字累加技术和基于图像统计特性的非均匀性校正技术。论文从理论上详细分析了这些关键技术的原理和数学模型,并通过多项实验进行了测试和验证。课题的主要内容和创新点包括:1)本课题设计了一套高分辨率短波红外成像系统,可以实现500km轨道1m空间分辨率成像。论文设计、仿真分析了成像系统的关键参数,详细介绍了各项关键技术,并重点研究了高速低噪声信息获取技术,时间延迟数字累加技术和基于图像统计特性的非均匀性校正技术。为了研究和验证这些关键技术,研制了一套缩比的短波红外原理样机,设计、开发并测试了一套高速低噪声SWIR信息获取系统...
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄云、烟尘对卫星高分辨率可见光图像的影响
同时对获取图像的清晰度和对比度也有较大的影响。图1-2 是相同条件下用短波红外相机和可见光相机拍摄的图像[6]，显示可见光受大气气溶胶散射和瑞利散射的影响十分严重。
第 1 章 研究背景与意义短波红外谱段（1.0~2.5μm）长期以来主要用于地矿资源的探测。受探测器技术水平限制，该谱段并未被高分辨率对地观测领域注意。但随着相关技术的发展和认识的提高，发展短波红外高分辨率对地观测技术已逐渐成为可能，并且应用前景十分广阔。如前文所述，受气溶胶厚度、大气粉尘、雾霾等条件影响，高分辨率的可见光相机很难满足应急应用需求，而短波红外高分辨率相机在这些场合则有较为优越的表现，如图 1-3 所示[6]，在浓雾和烟尘条件下，短波红外相机仍然具有良好的成像能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国首批0.5米级商业高分辨率遥感卫星高景-1年底发射[J]. 齐真,詹桓,李黎. 国际太空. 2016(12)
[2]若干高光谱成像新技术及其应用研究[J]. 王跃明,贾建鑫,何志平,王建宇. 遥感学报. 2016(05)
[3]高性能短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展[J]. 邵秀梅,龚海梅,李雪,方家熊,唐恒敬,李淘,黄松垒,黄张成. 红外技术. 2016(08)
[4]全球高分光学星概述(三):亚洲与俄罗斯[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,白照广. 航天器工程. 2016(02)
[5]全球高分光学星概述(二):欧洲[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,邱慧,白照广. 航天器工程. 2016(01)
[6]全球高分光学星概述(一):美国和加拿大[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,徐宇杰,白照广. 航天器工程. 2015(06)
[7]基于MODIS大气产品的天宫一号高光谱成像仪数据大气校正研究[J]. 胡勇,刘良云,张九星,李绪志. 遥感技术与应用. 2014(06)
[8]“实践九号”A卫星光学遥感图像杂散光噪声去除[J]. 严明,伍菲,王智勇. 航天返回与遥感. 2014(05)
[9]基于面阵探测系统的扫描成像信息获取方式研究[J]. 杨育周,张双垒,龚学艺,黄思婕,苏晓锋,陈凡胜. 红外技术. 2014(06)
[10]嫦娥三号巡视器有效载荷[J]. 代树武,吴季,孙辉先,张宝明,杨建峰,方广有,王建宇,王焕玉,安军社. 空间科学学报. 2014(03)
博士论文
[1]短波红外高灵敏度成像关键技术与应用研究[D]. 韦丽清.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[2]红外探测系统数字域TDI关键技术研究[D]. 马贝.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[3]集成滤光微结构的InGaAs短波红外探测器[D]. 王云姬.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[4]可见拓展的短波红外InGaAs探测器研究[D]. 杨波.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[5]成像光谱仪运动补偿实现技术的研究[D]. 汪逸群.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[6]InGaAs红外探测器器件与物理研究[D]. 郝国强.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2006
硕士论文
[1]红外图像实时非均匀性校正技术研究及硬件实现[D]. 姚琴芬.南京理工大学 2007
本文编号：2897744
【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所)上海市
【文章页数】：142 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
薄云、烟尘对卫星高分辨率可见光图像的影响
同时对获取图像的清晰度和对比度也有较大的影响。图1-2 是相同条件下用短波红外相机和可见光相机拍摄的图像[6]，显示可见光受大气气溶胶散射和瑞利散射的影响十分严重。
第 1 章 研究背景与意义短波红外谱段（1.0~2.5μm）长期以来主要用于地矿资源的探测。受探测器技术水平限制，该谱段并未被高分辨率对地观测领域注意。但随着相关技术的发展和认识的提高，发展短波红外高分辨率对地观测技术已逐渐成为可能，并且应用前景十分广阔。如前文所述，受气溶胶厚度、大气粉尘、雾霾等条件影响，高分辨率的可见光相机很难满足应急应用需求，而短波红外高分辨率相机在这些场合则有较为优越的表现，如图 1-3 所示[6]，在浓雾和烟尘条件下，短波红外相机仍然具有良好的成像能力。
【参考文献】：
期刊论文
[1]我国首批0.5米级商业高分辨率遥感卫星高景-1年底发射[J]. 齐真,詹桓,李黎. 国际太空. 2016(12)
[2]若干高光谱成像新技术及其应用研究[J]. 王跃明,贾建鑫,何志平,王建宇. 遥感学报. 2016(05)
[3]高性能短波红外InGaAs焦平面探测器研究进展[J]. 邵秀梅,龚海梅,李雪,方家熊,唐恒敬,李淘,黄松垒,黄张成. 红外技术. 2016(08)
[4]全球高分光学星概述(三):亚洲与俄罗斯[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,白照广. 航天器工程. 2016(02)
[5]全球高分光学星概述(二):欧洲[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,邱慧,白照广. 航天器工程. 2016(01)
[6]全球高分光学星概述(一):美国和加拿大[J]. 朱仁璋,丛云天,王鸿芳,徐宇杰,白照广. 航天器工程. 2015(06)
[7]基于MODIS大气产品的天宫一号高光谱成像仪数据大气校正研究[J]. 胡勇,刘良云,张九星,李绪志. 遥感技术与应用. 2014(06)
[8]“实践九号”A卫星光学遥感图像杂散光噪声去除[J]. 严明,伍菲,王智勇. 航天返回与遥感. 2014(05)
[9]基于面阵探测系统的扫描成像信息获取方式研究[J]. 杨育周,张双垒,龚学艺,黄思婕,苏晓锋,陈凡胜. 红外技术. 2014(06)
[10]嫦娥三号巡视器有效载荷[J]. 代树武,吴季,孙辉先,张宝明,杨建峰,方广有,王建宇,王焕玉,安军社. 空间科学学报. 2014(03)
博士论文
[1]短波红外高灵敏度成像关键技术与应用研究[D]. 韦丽清.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[2]红外探测系统数字域TDI关键技术研究[D]. 马贝.中国科学院大学(中国科学院上海技术物理研究所) 2017
[3]集成滤光微结构的InGaAs短波红外探测器[D]. 王云姬.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[4]可见拓展的短波红外InGaAs探测器研究[D]. 杨波.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[5]成像光谱仪运动补偿实现技术的研究[D]. 汪逸群.中国科学院研究生院（长春光学精密机械与物理研究所） 2013
[6]InGaAs红外探测器器件与物理研究[D]. 郝国强.中国科学院研究生院（上海微系统与信息技术研究所） 2006
硕士论文
[1]红外图像实时非均匀性校正技术研究及硬件实现[D]. 姚琴芬.南京理工大学 2007
本文编号：2897744
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