长波红外高光谱成像信息获取与处理关键技术研究

发布时间：2017-12-17 19:17

  本文关键词：长波红外高光谱成像信息获取与处理关键技术研究

  更多相关文章： 高光谱 长波红外 信息获取与处理 三维噪声 非均匀性校正

【摘要】：长波红外高光谱具有突出的目标识别能力和探测效率,主要应用于化学气体检测、资源调查、天文观测等物体辐射谱精确探测领域,研究意义及价值重大。针对长波红外系统噪声大、信噪比低的问题,从系统角度利用三维噪声模型分析噪声,根据分析结果研究了信息获取与处理系统的几个关键技术,提高了长波红外系统的信噪比和图像质量。论文主要研究内容及创新点如下:1)针对目前红外成像系统噪声分析与计算方法不够全面的问题,本文从系统角度引入三维噪声模型理论,阐述三维噪声模型的数学定义,推导出噪声分量具体计算公式,并将该模型应用于常规设计的长波红外成像系统,进行定量的噪声分析,为红外系统噪声分析提供了一个有力的工具,同时三维噪声模型理论科学、严谨且全面,可作为红外图像噪声性能的一种评价标准,具有较高的实用价值;2)从红外探测器输出信号的特点出发,本文通过理论分析和仿真发现,信号的高频分量主要对信号上升时间起作用,而对信号幅值影响很小,通过优化选择系统带宽以及控制ADC采样位置,既能做到信息的有效获取,又能大幅压缩系统带宽,从而相比于常规设计方法大幅降低了系统时间噪声;3)根据经典的Mooney像元响应模型,本文推导出像元的线性响应模型,并以此为理论基础,提出并研究了一种模拟前端的实时非均匀性硬件校正技术,对校正原理、实现方法以及校正误差进行分析,最后通过实验验证该技术的校正效果,通过对比校正前后图像以及图像空间噪声数值,发现该技术校正效果良好,非均匀性得到了明显的改善。同时,该技术具有实时、高速、大面阵的优点,工程实用价值大,为非均匀性校正方法提供了新的思路,具备一定指导意义。
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(上海技术物理研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP751

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘宇轩;顾明剑;;长波红外偏振探测的数学模型分析与计算[J];红外;2013年05期

2 高;长波红外探测器[J];红外;1994年04期

3 李玲;第二届长波红外探测器和列阵——国际会议:物理与应用[J];红外;1997年08期

4 曹华梁,丁明跃,周成平;长波红外图像小目标特性提取方法研究[J];华中科技大学学报(自然科学版);2003年08期

5 高国龙;用于中波/长波/甚长波红外探测的三色量子阱红外光电探测器[J];红外;2003年01期

6 章岳光;王颖;孙雪铮;沈伟东;刘旭;顾培夫;;可见光+1.54μm激光/长波红外分色片的设计和制备[J];红外与毫米波学报;2009年04期

7 王忆锋;余连杰;钱明;;Ⅱ类超晶格甚长波红外探测器的发展[J];光电技术应用;2011年02期

8 王远方舟;白玉琢;贾钰超;陈骥;石晓光;李茂忠;;一种长波红外光学消热差系统设计[J];红外技术;2012年09期

9 刘宇轩;顾明剑;;长波红外偏振探测性能分析与成像研究[J];科技和产业;2013年05期

10 昭华;;长波红外测试装置[J];激光与红外;1978年02期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 雷媛萍;唐勇;李照美;;四段波多光谱探测系统—长波红外分系统光学设计[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

2 孟建奇;;非制冷长波红外镜头无热化设计[A];豫赣黑苏鲁五省光学（激光）学会联合学术2012年会论文摘要集[C];2012年

3 叶自煜;王多书;陈焘;张佰森;马锋;盖志刚;;宽截止长波红外带通滤光片的研制[A];中国真空学会2008年学术年会论文摘要集[C];2008年

4 郭良贤;王海涛;;非制冷长波红外变焦光学系统设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

5 蔡毅;王忆锋;;长波红外热像仪的截止波长选择[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

6 苏伟涛;李斌;李大琪;刘定权;张凤山;;基于洛伦兹模型的红外光学常数拟合及应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年

7 张德靖;马勉军;叶自煜;王多书;;窄带宽截止长波红外滤光片制作[A];TFC'07全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2007年

8 张莹昭;;长波红外连续变焦光学系统设计[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年

9 张滢清;张鑫;傅雨田;;长波红外探测器接收的冷屏内壁辐射估算[A];2007年红外探测器及其在系统中的应用学术交流会论文集[C];2007年

10 顿雄;孟军合;张晨钟;;主动无热化步进式长波红外双视场望远镜[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年

中国博士学位论文全文数据库 前4条

1 张营;长波红外高光谱成像仪光学技术研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年

2 陈凯;长波红外高光谱成像信息获取与处理关键技术研究[D];中国科学院研究生院(上海技术物理研究所);2016年

3 张晓龙;消谱线弯曲长波红外成像光谱仪器的研究[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2014年

4 曹华梁;全天候户外景象长波红外成像建模与合成[D];华中科技大学;2005年

中国硕士学位论文全文数据库 前4条

1 刘磊;非制冷长波红外干涉光谱成像仪的成像电路设计[D];中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所);2012年

2 张春艳;中波和长波红外双波段消热差光学系统设计[D];苏州大学;2011年

3 雷媛萍;长波红外系统光学设计[D];长春理工大学;2011年

4 李国熠;硅基长波红外光波导器件的研究[D];浙江大学;2011年

，

本文编号：1301262