多角度偏振成像技术在高分卫星上的应用

发布时间：2022-01-14 15:32

　　偏振是光的固有属性之一,偏振成像技术具有显著提高探测距离并抑制背景噪声等优势,国内外多家机构近年来研制了多种偏振成像仪器,用于获取云层和气溶胶的参数,以观测气候变化。偏振成像仪多采用多角度偏振成像结构,可获取可见光到近红外光波的波段范围。高分五号卫星上搭载的多角度偏振成像仪,实现对地表的每个目标物体的至少9个角度的观测。文章对多角度偏振成像技术在高分卫星上的应用进行了分析。 

【文章来源】：无线互联科技. 2020,17(16)

【文章页数】：3 页

【部分图文】：

偏振成像仪器的构成

多角度探测的实现以广角重叠的方式为最佳，系统成本较低并且复杂程度最低，可以通过光楔补偿对地表物体实现偏振测量，其探测原理如图2所示。探测仪的光波采集端处设有滤光片和偏振片，滤光片和偏振片设置在转盘上，通过转盘的匀速切换，实现多光谱偏振测量，并且成像区具备多个观测角度。前端部分的光学探测器的底端设有成像物镜，转轮设置在探测器的顶部旁侧，转轮上设有多个滤光片或偏振片，探测器的顶端为光电耦合探测器。物镜为广角成像镜片组成。光信号聚合于光电耦合单元，经过A/D转换电路转化为数字信号，通过通信模块将数据传递回地面监测中心。原始数据经过校正和亮度还原后，最终得到云层参数和气溶胶参数。光学探测仪器结构如图3所示。

前端部分的光学探测器的底端设有成像物镜，转轮设置在探测器的顶部旁侧，转轮上设有多个滤光片或偏振片，探测器的顶端为光电耦合探测器。物镜为广角成像镜片组成。光信号聚合于光电耦合单元，经过A/D转换电路转化为数字信号，通过通信模块将数据传递回地面监测中心。原始数据经过校正和亮度还原后，最终得到云层参数和气溶胶参数。光学探测仪器结构如图3所示。通过偏振定标，偏振成像仪器通过获取辐射和偏振特性，将入射辐射量转换为探测输出量，光波被划分为偏振光波模型和非偏振光波模型，其中，偏振光波辐射响应模型如式(1)所示:

【参考文献】：
期刊论文
[1]单颗粒光散射偏振特性的模拟和分析[J]. 徐捷,葛宝臻.  光学学报. 2019(04)
[2]东海海域的天空光偏振及子午线研究[J]. 崔岩,谢楠,张西光,周鑫昌,褚金奎,关乐.  激光与光电子学进展. 2018(10)
[3]基于偏振双向反射分布函数的粗糙表面偏振特性[J]. 章延隽,王霞,贺思.  光学学报. 2018(03)
[4]高光谱观测卫星及应用前景[J]. 孙允珠,蒋光伟,李云端,杨勇,代海山,何军,王琦,叶擎昊,曹琼.  上海航天. 2017(03)
[5]黄海海域天空光偏振分布仿真与测试[J]. 崔岩,赵金勇,关乐,褚金奎,张西光,刘慧.  光学学报. 2017(10)
[6]线偏振光与圆偏振光后向散射偏振保持能力[J]. 戴俊,高隽,范之国.  中国激光. 2017(05)



本文编号：3588757