长波红外地物成像光谱技术研究
发布时间：2021-08-09 06:01
长波红外成像光谱技术具有独特优势,在获取目标空间辐射信息的同时也获取了自身热辐射精细光谱信息,可有效识别地物成分,区分地质特征,获取温度及发射率等参数,广泛应用于地质勘探、环境监测、水资源普查等领域。本论文依托国家863计划地球观测与导航领域课题——“高光谱红外一致性传递定标技术”,开展针对长波红外成像光谱系统关键技术攻关,旨在推进国内轻小型、低功耗、低成本、基于地物应用的长波红外成像光谱技术发展。本文主要研究内容和创新点如下:（1）本文基于线列探测器采用宽幅宽谱分光技术设计了新型长波红外成像光谱系统。系统由光栅扫描机构和视场扫描机构组成。高光谱成像时,光栅扫描机构控制光栅转动,使同一空间目标的光谱谱面在焦平面位置扫描成像,线列探测器分时获取同一目标不同波段全部光谱信息;通过视场扫描机构扫描控制,使不同空间目标进入系统并分光成像于探测器焦平面。推导了光栅扫描角度与探测器接收单色光波长,视场扫描角度与成像视场角间关系。分析电机定位精度和光学元件安装精度对系统的影响。研究基于平面光栅光谱仪技术,并采用平面光栅设计了非低温光谱仪系统,系统各部分弥散斑直径均小于衍射极限。成像图像边缘清晰,温度...
【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】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
大气光谱透过率曲线
领域应用于隐蔽性好、爆炸威力大，可极大减缓敌方行动速度，自用。据不完全估计，全世界现存于地底的地雷总数高达 1来，防步兵地雷造成的伤亡人数超过 100 万，其中很大部伤的平民。一般采用探雷器对地雷进行探测，利用探雷器辐属零件受激产生涡流，涡流电磁场作用于探雷器电子系测方法存在探测距离短，探测效率低，人员暴露风险大等波红外成像光谱仪可获取地表不同光谱波段光谱图像，在波红外波段具有与背景不同的光谱曲线，检测目标光谱曲可实现对地雷的快速高精度探测[15][16]。图 1.7 为利用 A探测并识别地雷效果[17]。上半部分为 AHI 获取的长波红下半部分为光谱异常识别图像，识别结果表明长波红外成地雷探测灵敏度。
基于线列探测器长波红外高光谱成像关键技术研究波红外成像光谱技术发展成像光谱仪 SEBASS Aerospace Corporation 公司研制了一套可用于机像光谱仪——空间增强宽带阵列光谱仪系统 (Spay System, SEBASS[19])，于 1995 年 10 月完成机载红外成像光谱数据；于 1996 年安装在吊塔实现地物
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽幅长波红外高光谱扫描成像系统的设计[J]. 赵航斌,柴孟阳,孙德新,刘银年. 红外. 2018(06)
[2]面阵热红外相机镜头畸变校正靶标研究[J]. 刘毓博,王义坤,韩贵丞,刘敏,姚波,杨暄,亓洪兴,舒嵘,蔡能斌. 激光与红外. 2017(08)
[3]红外高光谱成像仪的系统测试标定与飞行验证[J]. 王建宇,李春来,吕刚,袁立银,王跃明,金健,陈小文,谢峰. 红外与毫米波学报. 2017(01)
[4]大视场小F数同轴Offner结构热红外光谱仪的设计[J]. 张营,丁学专,杨波,刘银年. 红外技术. 2016(07)
[5]时间延迟积分CCD空间相机信噪比的影响因素[J]. 刘则洵,万志,李宪圣,李葆勇,邵雅荣. 光学精密工程. 2015(07)
[6]非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态[J]. 冯涛,金伟其,司俊杰. 红外技术. 2015(03)
[7]热红外高光谱成像技术的研究现状与展望[J]. 王建宇,李春来,姬弘桢,袁立银,王跃明,吕刚,刘恩光. 红外与毫米波学报. 2015(01)
[8]天文用阻挡杂质带红外探测器[J]. 廖开升,刘希辉,黄亮,李志锋,李宁,戴宁. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(04)
[9]高光谱遥感的发展与应用[J]. 张达,郑玉权. 光学与光电技术. 2013(03)
[10]高光谱遥感器的光谱定标[J]. 金辉,姜会林,郑玉权,马洪涛. 发光学报. 2013(02)
博士论文
[1]长波红外高光谱成像仪光学技术研究[D]. 张营.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[2]长波红外高光谱成像信息获取与处理关键技术研究[D]. 陈凯.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[3]多类型高光谱成像集成系统的研制及其应用研究[D]. 何青.暨南大学 2015
[4]基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究[D]. 刘希辉.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[5]CE-1成像光谱仪工程化光学技术理论研究[D]. 陈立武.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2006
硕士论文
[1]红外高光谱图像化学气体检测技术研究[D]. 丰炳波.哈尔滨工业大学 2013
[2]光栅型成像光谱仪光学系统设计[D]. 李珣.西安工业大学 2012
本文编号：3331516
【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】：120 页
【学位级别】：博士
【部分图文】：
大气光谱透过率曲线
领域应用于隐蔽性好、爆炸威力大，可极大减缓敌方行动速度，自用。据不完全估计，全世界现存于地底的地雷总数高达 1来，防步兵地雷造成的伤亡人数超过 100 万，其中很大部伤的平民。一般采用探雷器对地雷进行探测，利用探雷器辐属零件受激产生涡流，涡流电磁场作用于探雷器电子系测方法存在探测距离短，探测效率低，人员暴露风险大等波红外成像光谱仪可获取地表不同光谱波段光谱图像，在波红外波段具有与背景不同的光谱曲线，检测目标光谱曲可实现对地雷的快速高精度探测[15][16]。图 1.7 为利用 A探测并识别地雷效果[17]。上半部分为 AHI 获取的长波红下半部分为光谱异常识别图像，识别结果表明长波红外成地雷探测灵敏度。
基于线列探测器长波红外高光谱成像关键技术研究波红外成像光谱技术发展成像光谱仪 SEBASS Aerospace Corporation 公司研制了一套可用于机像光谱仪——空间增强宽带阵列光谱仪系统 (Spay System, SEBASS[19])，于 1995 年 10 月完成机载红外成像光谱数据；于 1996 年安装在吊塔实现地物
【参考文献】：
期刊论文
[1]宽幅长波红外高光谱扫描成像系统的设计[J]. 赵航斌,柴孟阳,孙德新,刘银年. 红外. 2018(06)
[2]面阵热红外相机镜头畸变校正靶标研究[J]. 刘毓博,王义坤,韩贵丞,刘敏,姚波,杨暄,亓洪兴,舒嵘,蔡能斌. 激光与红外. 2017(08)
[3]红外高光谱成像仪的系统测试标定与飞行验证[J]. 王建宇,李春来,吕刚,袁立银,王跃明,金健,陈小文,谢峰. 红外与毫米波学报. 2017(01)
[4]大视场小F数同轴Offner结构热红外光谱仪的设计[J]. 张营,丁学专,杨波,刘银年. 红外技术. 2016(07)
[5]时间延迟积分CCD空间相机信噪比的影响因素[J]. 刘则洵,万志,李宪圣,李葆勇,邵雅荣. 光学精密工程. 2015(07)
[6]非制冷红外焦平面探测器及其技术发展动态[J]. 冯涛,金伟其,司俊杰. 红外技术. 2015(03)
[7]热红外高光谱成像技术的研究现状与展望[J]. 王建宇,李春来,姬弘桢,袁立银,王跃明,吕刚,刘恩光. 红外与毫米波学报. 2015(01)
[8]天文用阻挡杂质带红外探测器[J]. 廖开升,刘希辉,黄亮,李志锋,李宁,戴宁. 中国科学:物理学 力学 天文学. 2014(04)
[9]高光谱遥感的发展与应用[J]. 张达,郑玉权. 光学与光电技术. 2013(03)
[10]高光谱遥感器的光谱定标[J]. 金辉,姜会林,郑玉权,马洪涛. 发光学报. 2013(02)
博士论文
[1]长波红外高光谱成像仪光学技术研究[D]. 张营.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[2]长波红外高光谱成像信息获取与处理关键技术研究[D]. 陈凯.中国科学院研究生院(上海技术物理研究所) 2016
[3]多类型高光谱成像集成系统的研制及其应用研究[D]. 何青.暨南大学 2015
[4]基于子带跃迁量子结构红外探测器的研究[D]. 刘希辉.中国科学院研究生院（上海技术物理研究所） 2014
[5]CE-1成像光谱仪工程化光学技术理论研究[D]. 陈立武.中国科学院研究生院（西安光学精密机械研究所） 2006
硕士论文
[1]红外高光谱图像化学气体检测技术研究[D]. 丰炳波.哈尔滨工业大学 2013
[2]光栅型成像光谱仪光学系统设计[D]. 李珣.西安工业大学 2012
本文编号：3331516
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