像面干涉成像光谱技术研究

发布时间：2017-04-19 08:44

  本文关键词：像面干涉成像光谱技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：成像光谱技术是一种既可以获得探测目标的空间信息,又可以获得目标光谱信息的一种高新技术,是遥感领域对地观测系统不可或缺的内容,因此成为世界各国多年来重点发展的遥感器技术之一。本论文研究的像面干涉型成像光谱仪以其高能量利用率和结构简单稳定的特点成为一种热点研究型仪器。本文围绕光谱成像仪的结构设计、剪切分束系统误差影响、干涉信息提取和复原光谱算法等方面展开了研究。首先,推导了光谱成像仪视场角、前置光学系统出瞳位置及出瞳孔径与剪切分束系统体积的关系,为后续的样机搭建的便携化、小型化奠定理论依据；其次,分析了剪切分束系统第一和第二平行度误差对光谱分辨率、原始干涉图像对比度及其中干涉条纹空间分布的影响,确定出误差容限,为仪器的性能提供理论保证；之后在光谱成像仪视场角、前置光学系统出瞳位置及出瞳孔径与剪切分束系统体积的关系理论推导结果下搭建了原理样机,进行了室内外实验,获取了探测目标的原始干涉图像；最后,研究了原始干涉图像中干涉信息提取方法,并进行了光谱复原工作,复原出探测目标的光谱曲线图,取得了满意的实验结果。
【关键词】：成像光谱 干涉成像 横向剪切 光谱复原
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2013
【分类号】：TH744.1
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 1 绪论7-16
• 1.1 论文的研究背景及意义7-9
• 1.2 干涉成像光谱技术的发展与现状9-15
• 1.3 本论文的主要研究内容15-16
• 2 干涉成像光谱技术的理论16-22
• 2.1 傅里叶变换光谱学的理论基础16-18
• 2.1.1 干涉仪与干涉图16-17
• 2.1.2 傅里叶变换光谱学的基本方程17-18
• 2.2 干涉成像光谱技术18-21
• 2.2.1 干涉成像光谱技术原理18-19
• 2.2.2 像面干涉成像光谱仪的理论基础19-21
• 2.2.3 干涉成像光谱技术的优点21
• 2.3 本章小结21-22
• 3 像面干涉成像光谱仪的研制22-36
• 3.1 工作原理和基本结构22-26
• 3.1.1 推扫型像面干涉成像光谱仪22-25
• 3.1.2 凝视型像面干涉成像光谱仪25-26
• 3.2 实体Sagnac剪切分束系统计算与误差分析26-33
• 3.2.1 实体Sagnac剪切分束系统计算26-30
• 3.2.2 Sagnac剪切分束系统误差分析30-33
• 3.3 样机研制33-35
• 3.3.1 Sagnac剪切分束系统设计33-35
• 3.3.2 成像系统设计35
• 3.3.3 前置望远系统设计35
• 3.4 本章小结35-36
• 4 像面干涉成像光谱的复原方法36-44
• 4.1 凝视型像面干涉成像光谱仪干涉信息的提取方法36-37
• 4.2 推扫型像面干涉成像光谱仪干涉信息的提取方法37-42
• 4.2.1 滤波处理38
• 4.2.2 配准窗口选择38-39
• 4.2.3 搜索区域确定39
• 4.2.4 配准窗口与搜索区域插值39-41
• 4.2.5 相关系数法求位移41-42
• 4.3 光谱复原方法42-43
• 4.4 本章小结43-44
• 5 实验与分析44-56
• 5.1 实验平台44-47
• 5.1.1 实验平台搭建44-45
• 5.1.2 光学元件装调45-47
• 5.2 实验47-55
• 5.2.1 标定实验48-50
• 5.2.2 室外实验50-52
• 5.2.3 室内试验52-55
• 5.3 本章小结55-56
• 6 结论56-57
• 致谢57-58
• 参考文献58-61

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