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CCD图像快速Smear消除算法及其在星载成像设备地面检测系统上的应用
1
作者 冯熠斌 王煜 +4 位作者 刘国华 林方 张泉 胡成睿 张晓莉 《光学精密工程》 北大核心 2025年第9期1471-1480,共10页
星载高光谱成像仪是大气观测卫星的重要载荷,采用帧转移CCD获取地球大气成分分布信息。帧转移CCD具有Smear效应,影响光谱测量精度。针对传统Smear消除算法基于矩阵描述二维图像过于复杂,难以满足载荷研制部门地面检测系统实时消除图像中... 星载高光谱成像仪是大气观测卫星的重要载荷,采用帧转移CCD获取地球大气成分分布信息。帧转移CCD具有Smear效应,影响光谱测量精度。针对传统Smear消除算法基于矩阵描述二维图像过于复杂,难以满足载荷研制部门地面检测系统实时消除图像中Smear效应的现状,根据帧转移CCD工作原理使用代数形式描述Smear的形成模式,推导出代数形式的Smear消除算法。该算法避免了传统矩阵形式Smear消除算法的矩阵运算,耗时为矩阵算法的1/500,适用于实时性要求较高,主要针对静态图像消除的地面检测平台。分析了帧转移CCD中的Smear成因,基于成因推导了代数形式的Smear消除算法,该算法相对于Eigen库函数实现的矩阵消除算法,将耗时由8 s提升为16 ms。将该算法应用到星载高光谱成像仪的地面检测系统中,实现了实时消除Smear的图像处理功能。 展开更多
关键词 星载高光谱成像仪 帧转移CCD Smear效应 地面检测系统
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火花烧蚀固体进样-电感耦合等离子体原子发射光谱(ICP-AES)法测定钢中C、P、S、Mn、Ni、Si 被引量：2
2
作者 陈吉文 赵睿 王占扩 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第2期271-280,共10页
电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)在测定固体样品中的元素时需要将固体样品用无机酸消解为溶液后进样,操作较繁琐,且造成环境污染,其消解后金属中C、P、S等元素易挥发,难以全部赋存于溶液中,影响含量准确测定。为实现固体气溶... 电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-AES)在测定固体样品中的元素时需要将固体样品用无机酸消解为溶液后进样,操作较繁琐,且造成环境污染,其消解后金属中C、P、S等元素易挥发,难以全部赋存于溶液中,影响含量准确测定。为实现固体气溶胶直接进样,采用自制电感式火花脉冲气溶胶进样器,电感充电电压为300 V,充电电感为100μH,充电脉宽位为16μs,单脉冲能量为320 mJ,产生的气溶胶颗粒粒径在200 nm左右;优化载气流速、单脉冲火花能、传输距离、ICP功率等进样条件后,中低合金钢标准样品中C、P、S、Mn、Ni、Si等6种元素的线性相关系数R^(2)均优于0.99,相对标准偏差RSD在0.96%~6.5%,检出限4.9~32.8μg/g。结果表明,电感式火花脉冲气溶胶进样器可对金属固体样品直接进样分析,测得结果与标准样品认定值的测量偏倚均小于临界差CD0.95,符合现行标准GB/T 4336-2016规定,具有很好的应用前景。 展开更多
关键词 火花烧蚀 直接进样 气溶胶 元素分析
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可调光程柱面多通池TDLAS系统
3
作者 李桃花 牛明生 +5 位作者 史永鹏 李辉 刘慧园 杨乐 袁昊天 方宏福 《光学精密工程》 北大核心 2025年第2期194-208,共15页
为了提高TDLAS检测系统的检测性能和集成度,设计了一种基于便携式可调光程的柱面镜多通池的TDLAS系统,实现了从14 m,10.6 m,9.2 m,7.1 m和5.8 m仿真光程的转换。为了降低TDLAS系统测量气体过程中产生的噪声对检测精度和灵敏度的影响,提... 为了提高TDLAS检测系统的检测性能和集成度,设计了一种基于便携式可调光程的柱面镜多通池的TDLAS系统,实现了从14 m,10.6 m,9.2 m,7.1 m和5.8 m仿真光程的转换。为了降低TDLAS系统测量气体过程中产生的噪声对检测精度和灵敏度的影响,提出了基于北方苍鹰优化(NGO)算法的变分模态分解(VMD)小波去噪算法。仿真结果表明,与其他算法相比,NGO-VMD小波去噪算法能够更有效地降低噪声,且不会引起信号的失真。利用直接吸收检测技术,使用中心波长为1.653μm的DFB激光器对CH4进行测试以评估系统的性能,结果表明,采用NGO-VMD小波去噪算法使检测信号的信噪比由66提高到109,系统的检测下限由12.1 ppm改善为7.28 ppm。Allan方差分析可知,在积分时间为263 s时,系统检测甲烷的最佳检测灵敏度从641 ppb提升为526 ppb,系统的检测下限和灵敏度都得到有效的提高,为优化TDLAS痕量气体检测系统提供了参考。 展开更多
关键词 TDLAS 直接吸收 可调光程 北方苍鹰优化算法 变分模态分解
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双动镜平动式与双动臂旋转式干涉仪动态性能对比
4
作者 任万杰 毛冲冲 +2 位作者 赵建泉 张江浩 孙逊 《应用光学》 北大核心 2025年第5期988-995,共8页
双动镜平动式和双动臂旋转式干涉仪虽能较好地降低动镜倾斜的影响,但现有研究未能明确两者的差异特征,导致在高精度场景中常因性能误判而选型错误。该文通过构型对比揭示了两类干涉仪差异,设计了功能和尺寸近似的两类干涉仪,其中,平动... 双动镜平动式和双动臂旋转式干涉仪虽能较好地降低动镜倾斜的影响,但现有研究未能明确两者的差异特征,导致在高精度场景中常因性能误判而选型错误。该文通过构型对比揭示了两类干涉仪差异,设计了功能和尺寸近似的两类干涉仪,其中,平动式干涉仪尺寸为443.546 mm×243.773 mm,旋转式干涉仪的尺寸为387.546 mm×300 mm。模拟了动镜倾斜情况下的干涉范围,其中,平动式干涉仪的动镜倾斜角与调制深度呈负相关,旋转式干涉仪可通过延长反射镜尺寸来消除调制深度降低的影响;推导了临界安装误差阈值,平动式干涉仪的动镜倾斜角≤0.39″,安装误差角≤0.1″,旋转式干涉仪的动镜倾斜角≤0.23″,安装误差角≤0.066″。所得差异量化结果为不同环境下干涉仪的构型选择提供了直接判据,可有效规避传统“经验驱动”设计模式导致的性能损失风险。 展开更多
关键词 干涉仪 动镜倾斜 调制深度 安装误差
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基于滤波相位重建的高光谱分辨率图像复原方法
5
作者 郑联慧 谢芸 《光谱学与光谱分析》 北大核心 2025年第11期3268-3277,共10页
高光谱分辨率光谱仪系统因其在光谱信息获取方面的高精度和高分辨能力,在天文探测、遥感成像以及目标识别等领域得到了广泛应用。该系统通过谱图重构技术,可将光栅光谱分解为二维狭缝图像与一维光谱信息。然而,在实际应用中,光学系统的... 高光谱分辨率光谱仪系统因其在光谱信息获取方面的高精度和高分辨能力,在天文探测、遥感成像以及目标识别等领域得到了广泛应用。该系统通过谱图重构技术,可将光栅光谱分解为二维狭缝图像与一维光谱信息。然而,在实际应用中,光学系统的波前像差及环境噪声等因素会显著影响成像质量,限制其在复杂场景下的性能发挥。特别是在狭缝成像过程中,波前像差会导致空间分辨率下降,进而影响后续光谱分析与数据解译的准确性。针对上述问题,提出了一种基于滤波相位重建的高光谱分辨率图像复原方法。该方法首先利用哈特曼-夏克波前传感器对系统中的波前像差进行测量,测量结果与Zygo激光干涉仪测量结果进行对比,测量误差的均方根为0.002μm。基于傅里叶光学中的空间频率滤波理论,分析了不同宽度狭缝对波前像差的滤波作用,为后期的滤波相位重构奠定基础。在此基础上,构建了适用于狭缝成像条件的波前相位滤波模型,实现了对点扩散函数(PSF)的准确估计,为图像复原提供了物理基础和数学支撑。在图像复原阶段,采用非盲图像复原技术,结合所估计的PSF对受像差和噪声干扰的狭缝图像进行高质量重建。通过数值仿真与实验验证表明,该方法在面对大波前像差、低信噪比等复杂成像环境时,仍能有效恢复图像细节,显著提升系统的空间分辨率和光谱稳定性。相较于传统依赖自适应光学系统进行实时校正的方法,该方法无需引入额外硬件装置,具有更高的灵活性和工程可行性。此外,实验结果还表明,该方法在宽谱段乃至白光条件下均表现出良好的鲁棒性和适用性,进一步拓展了高光谱成像技术在天文观测、地面遥感等领域的应用潜力。综上所述,提出的图像复原方法为高光谱分辨率光谱成像系统在复杂光学条件下的性能优化提供了有效的技术路径,具备良好的实用价值与推广前景。 展开更多
关键词 光栅光谱仪 波前像差 滤波相位重建 狭缝像复原
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嫦娥一号卫星成像光谱仪光学系统设计与在轨评估 被引量：34
6
作者 赵葆常 杨建峰 +3 位作者 常凌颖 陈立武 贺应红 薛彬 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期479-483,共5页
介绍了嫦娥一号卫星干涉成像光谱仪的科学目标、总体设计思想、方案选型、工作原理、光学实施方案、光学系统设计及评价、空间环境适应性考虑、发射前光学图像质量检测、在轨运行情况及在轨性能评测.
关键词 月球探测 嫦娥一号 CCD立体相机 干涉成像光谱仪 在轨图像质量
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中阶梯光栅光谱仪的光学设计 被引量：41
7
作者 唐玉国 宋楠 +2 位作者 巴音贺希格 崔继承 陈今涌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1989-1995,共7页
为了在更宽波段范围内获得较高的分辨率,实现全谱直读,对中阶梯光栅光谱仪进行了研究。简述了中阶梯光栅及中阶梯光栅光谱仪的基本原理,分析并比较了这种光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。利用光学成像原理与消像差理论设计了Czer... 为了在更宽波段范围内获得较高的分辨率,实现全谱直读,对中阶梯光栅光谱仪进行了研究。简述了中阶梯光栅及中阶梯光栅光谱仪的基本原理,分析并比较了这种光谱仪与普通平面闪耀光栅光谱仪的区别。利用光学成像原理与消像差理论设计了Czerney-Turner结构形式的中型高分辨率中阶梯光栅光谱仪原理样机的光学系统。该光学系统工作在原子谱线最为密集的200～500nm波长处;为简化计算,在设计中消除了350nm波长的所有像差;光线对中阶梯光栅在准Littrow条件下入射,以获得高衍射效率;使用折反射棱镜作为交叉色散元件来分离重叠的级次,在CCD探测器上获得了二维光谱面。该光学系统有较好的平场特性及点对点成像能力,在整个工作波长分辨率可达到2000～15000,满足设计要求。该仪器可用于原子发射和吸收光谱的研究工作,通过替换不同的探测器及增加外围电路与软件平台,仪器的工作性能可进一步提高。 展开更多
关键词 中阶梯光栅光谱仪 中阶梯光栅 光学设计 交叉色散
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空间外差光谱仪系统设计 被引量：41
8
作者 叶松 方勇华 +2 位作者 洪津 杨伟锋 乔延利 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期959-964,共6页
围绕空间外差光谱仪系统参数设计进行了理论分析和实验研究。介绍了空间外差光谱仪系统的基本结构和原理，并针对其光学系统设计，详述了系统的主要指标：光谱分辨率极限、分辨能力、光谱范围与关键光学器件：光栅、探测器、成像系统等... 围绕空间外差光谱仪系统参数设计进行了理论分析和实验研究。介绍了空间外差光谱仪系统的基本结构和原理，并针对其光学系统设计，详述了系统的主要指标：光谱分辨率极限、分辨能力、光谱范围与关键光学器件：光栅、探测器、成像系统等参数的匹配关系。给出了一个完整的系统参数设计实例，并根据光学系统参数对干涉图进行了理论仿真。以搭台的方式建立空间外差光谱仪原理试验装置，并进行了典型光谱实验验证，系统检测结果表明光谱分辨能力在591nm达到了17700，光谱范围为574-59lnm。实验结果与仿真结果比较还表明，系统的光谱范围、光谱分辨率等指标达到了设计要求，验证了设计方法的可行性。 展开更多
关键词 空间外差光谱仪 系统设计 参数设计 傅里叶变换光谱
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凸面光栅成像光谱仪的研制与应用 被引量：38
9
作者 刘玉娟 崔继承 +3 位作者 巴音贺希格 陈少杰 齐向东 唐玉国 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第1期52-57,共6页
考虑传统光栅成像光谱仪受光学畸变的限制难以同时实现大光学孔径和小型化要求,利用全息法设计并制作了凸面光栅,并以该凸面光栅作为核心元件研制了便携式成像光谱仪。该光谱仪以推扫方式进行目标扫描,获取成像光谱数据立方。仪器的光... 考虑传统光栅成像光谱仪受光学畸变的限制难以同时实现大光学孔径和小型化要求,利用全息法设计并制作了凸面光栅,并以该凸面光栅作为核心元件研制了便携式成像光谱仪。该光谱仪以推扫方式进行目标扫描,获取成像光谱数据立方。仪器的光谱分辨率为2.4nm,光谱谱线弯曲为0.1%,色畸变为0.6%,体积为209mm×199mm×110mm。介绍了仪器的工作原理和结构设计,并进行了实验室检测和室外花卉实际光谱测量。测试结果表明:凸面光栅成像光谱仪的光谱分辨率为2.1nm,光谱谱线弯曲为0.09%,色畸变为0.6%,均满足设计要求,实际花卉光谱测试亦取得了较为理想的结果。 展开更多
关键词 成像光谱仪 凸面光栅 全息术 数据立方
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中阶梯光栅光谱仪的谱图还原与波长标定 被引量：23
10
作者 唐玉国 陈少杰 +2 位作者 巴音贺希格 崔继承 陈今涌 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2130-2136,共7页
研究了与中阶梯光栅光谱仪相关的二维重叠光谱的实时还原与波长自动标定技术。基于分光系统主色散及横向色散规律及它们之间的相互关系,建立了3个变换矩阵M1,M2和M3,由此给出了中阶梯光栅光谱仪面阵CCD上所有接收点处空间坐标与波长关... 研究了与中阶梯光栅光谱仪相关的二维重叠光谱的实时还原与波长自动标定技术。基于分光系统主色散及横向色散规律及它们之间的相互关系,建立了3个变换矩阵M1,M2和M3,由此给出了中阶梯光栅光谱仪面阵CCD上所有接收点处空间坐标与波长关系的谱图矩阵Mλ-XY,利用中心波长与自由光谱区特性获得了理想的无重叠谱图数据模型。提出了信号光斑识别方法,并对信号光斑位置坐标进行准确定位;结合所建立的谱图数据模型,实现了对二维重叠谱图的快速还原与标定。实验结果表明:该方法在中阶梯光栅光谱仪谱图分析中不仅实时性强,而且波长精度可达0.01nm,满足中阶梯光栅光谱仪高分辨率、全谱瞬态直读等要求。 展开更多
关键词 中阶梯光栅 谱图还原 波长标定 中心波长 自由光谱区
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实用型模块化成像光谱仪 被引量：32
11
作者 刘银年 薛永祺 +1 位作者 王建宇 沈鸣明 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期9-13,T004,共6页
介绍研制的一种先进的光机扫描光谱成像仪 ,即实用型模块化成像光谱仪 (OMIS) .它具有 12 8个波段 ,覆盖了从可见光到热红外的光谱范围 ,可应用于地质、农业、林业和海洋等领域 .全面介绍了OMIS的系统设计及其整体性能 。
关键词 OMIS 航空遥感 实用型模块化成像光谱仪 光机扫描光谱成像仪 系统设计
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嫦娥一号干涉成像光谱仪的定标 被引量：20
12
作者 赵葆常 杨建峰 +2 位作者 薛彬 乔卫东 邱跃洪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期769-775,共7页
介绍了我国首次探月卫星的有效载荷之一Sagnac空间调制型干涉成像光谱仪的定标.提出了"行"平场原理以及不同类型的光谱仪对比方法,分别用于相对定标与光谱辐射度绝对定标,取得了好的实验结果.检测了谱线位置不确定度、光谱分... 介绍了我国首次探月卫星的有效载荷之一Sagnac空间调制型干涉成像光谱仪的定标.提出了"行"平场原理以及不同类型的光谱仪对比方法,分别用于相对定标与光谱辐射度绝对定标,取得了好的实验结果.检测了谱线位置不确定度、光谱分辨率及在轨光谱辐射度的相对不确定度.给出了探月卫星干涉成像光谱仪的定标及检测结果.首次采用干涉型成像光谱仪实现了对月的可见光/近红外宽谱段连续光谱探测. 展开更多
关键词 干涉成像光谱仪 定标 在轨评测 平场 不同类型光谱仪对比方法
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土壤有机质近红外光谱分析组合波长的优选 被引量：35
13
作者 丁海泉 卢启鹏 +1 位作者 朴仁官 陈星旦 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1946-1951,共6页
以分析85份吉林省北部黑质土壤样品有机质含量为例,研究了利用多元散射校正和相关光谱法对定标波长的优选,并根据经验和参考波长理论对所建立的模型进行逐步优化。最终得到定量模型的相关系数为0 .90 ,定标标准差(RMSEC)为0 .36 %,交叉... 以分析85份吉林省北部黑质土壤样品有机质含量为例,研究了利用多元散射校正和相关光谱法对定标波长的优选,并根据经验和参考波长理论对所建立的模型进行逐步优化。最终得到定量模型的相关系数为0 .90 ,定标标准差(RMSEC)为0 .36 %,交叉检验标准差(RMSECV)为0 .40 %,该结果与采用偏最小二乘算法(PLS)对土壤连续谱进行定标的结果相当。结果表明,利用该方法建立的模型简单、稳定,可以为吉林省北部黑土质土壤养分状况普查和便携仪器的研制提供参考。 展开更多
关键词 土壤养分 近红外光谱技术 精准农业 多元散射校正 相关光谱
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基于改性型UDP和CIGI的光纤光栅高速解调技术研究 被引量：24
14
作者 李红 祝连庆 +2 位作者 闫光 娄小平 骆飞 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期129-135,共7页
为了实现光纤光栅传感的实时监测以及高速数据采集和准确分析,提出了一种基于改进型UDP和数据封装协议CIGI的光纤光栅解调系统方案。该系统网络传输层采用改进型UDP协议,通过单次传输N个数据包的改进型ACK应答机制,利用16位AD对256像素... 为了实现光纤光栅传感的实时监测以及高速数据采集和准确分析,提出了一种基于改进型UDP和数据封装协议CIGI的光纤光栅解调系统方案。该系统网络传输层采用改进型UDP协议,通过单次传输N个数据包的改进型ACK应答机制,利用16位AD对256像素线阵光电阵列扫描的FBG反射谱光强数据进行采集,根据CIGI通用图像接口数据封装协议对光谱数据进行打包,通过千兆以太网接口实现解调仪与上位机的原始帧数据的通信,提高了传感数据的传输速率和可靠性。在LabVIEW环境中设计的交互界面上实现FBG反射谱的监控和传感数据的解调结果显示。通过准分布式多点FBG传感的实验数据采集测试及网络通信抓包数据结果表明,该传感监测系统能够有效利用以太网通信实现FBG光谱信息的实时传输,采样率可达到16 kHz,能够满足光纤光栅传感实时数据的高速采集和处理要求。 展开更多
关键词 布拉格光纤光栅 传感解调 UDP协议 传输性能 CIGI
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紫外临边成像光谱仪CCD电路系统的设计 被引量：23
15
作者 马庆军 宋克非 +1 位作者 曲艺 王淑荣 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期1538-1545,共8页
提出一种用于紫外临边成像光谱仪模数分离成像电路的系统设计方案,该方案避免了CCD模拟输出信号的板间传输和数字信号对模拟信号的干扰,使CCD信号处理电路的噪声水平达到了模拟前端数据手册中给出的2 LSB的性能指标。考虑CCD57-10 BI A... 提出一种用于紫外临边成像光谱仪模数分离成像电路的系统设计方案,该方案避免了CCD模拟输出信号的板间传输和数字信号对模拟信号的干扰,使CCD信号处理电路的噪声水平达到了模拟前端数据手册中给出的2 LSB的性能指标。考虑CCD57-10 BI AIMO没有抗溢出结构,在饱和之前会发生电荷溢出现象,提出了临界溢出电子数的概念以取代饱和电子数,并通过增加转移时钟电压以加深势阱深度的方法,将临界溢出电子数从3.0×104提高到了6.0×104,保证了探测器可正确探测设计范围内的强光信号。为了实现更短的曝光时间以增加动态范围,在时序设计中引入了多次电荷倾倒的思想,在不降低探测器动态范围的前提下,将最短曝光时间由163 ms降低到了19 ms,实现了105系统动态范围的设计指标。 展开更多
关键词 紫外临边成像光谱仪 CCD电路 模数分离 功率驱动 动态范围 曝光时间
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FY-3A中分辨率光谱成像仪热红外通道的多探元辐射定标 被引量：19
16
作者 胡秀清 张里阳 +4 位作者 郑照军 张勇 孙凌 丁雷 黄小仙 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期1972-1980,共9页
FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐... FY-3A中分辨率光谱成像仪(MERSI)红外通道采取40探元跨轨并行扫描方式,针对其辐射定标要比传统单元探测器的辐射定标复杂的问题,研究了MERSI红外通道的多探元辐射定标方法。首先,基于星上黑体观测进行逐探元的辐射定标处理,消除探元辐射响应差异条纹;然后,利用各探元与基准探元光谱响应对不同温度黑体光谱辐亮度建立比值关系,基于其随着辐亮度呈非线性变化的关系,对逐探元定标后图像进行探元光谱差异的辐亮度归一化补偿,从辐射机理上最大限度地消除图像条纹,实现了多探元观测目标辐射信号的光谱响应差异归一化。为了验证MERSI红外通道辐射定标精度,文中还利用同时过星下点观测(SNO)交叉定标方法,将MERSI定标结果与美国Terra中分辨率成像光谱仪(MODIS)定标结果进行比对,结果显示,相对于后者,MERSI的红外通道亮温高1K左右,认为这可能与两者的通道带宽不同有关。 展开更多
关键词 中分辨率光谱成像仪 热红外通道 多元辐射定标 光谱差异补偿
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宽光谱Czerny-Turner光谱仪中的彗差与分辨率 被引量：20
17
作者 陈谭轩 杨怀栋 +2 位作者 陈科新 谭峭峰 金国藩 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1692-1696,共5页
小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光... 小型光谱仪较多地采用Czerny-Turner(切尼—特纳)光路结构,其设计应遵循Shafer消彗差原理消除中心波长处的初级彗差并尽量平直整个谱面以提高分辨率。但常规设计并未考虑非中心波长处彗差和分辨率的变化情况。在对两种典型切尼—特纳光路结构进行初级彗差分析的基础上,指出交叉型光路结构宽光谱范围内的分辨率呈"V"形,而M型光路结构分辨率在全光谱范围内变化较小,近似呈"一"形,即后者宽光谱范围内的分辨率一致性远好于前者。针对于此,该文设计了光谱范围为400～600nm的2种光路,并对其进行了理论计算和对比实验,实验结果表明,两者边缘波长处分辨率分别比中心波长处分辨率低3.7倍和1.2倍,与理论计算结果基本一致。 展开更多
关键词 宽光谱 切尼—特纳光谱仪 彗差 分辨率
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小波变换与高斯拟合在光谱重叠峰解析中的应用 被引量：20
18
作者 冯飞 王府北 +2 位作者 谢非 吴琼水 曾立波 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期107-112,共6页
利用小波变换对小波低频系数置零、高频系数阈值量化,实现了光谱信号的基线校正和谱线去噪;对光谱信号进行多尺度小波变换,搜寻各层小波系数模极值所构成的脊线,并对其中复合脊线进行校正,脊线中小波尺度参量最大时所对应的位置即为峰位... 利用小波变换对小波低频系数置零、高频系数阈值量化,实现了光谱信号的基线校正和谱线去噪;对光谱信号进行多尺度小波变换,搜寻各层小波系数模极值所构成的脊线,并对其中复合脊线进行校正,脊线中小波尺度参量最大时所对应的位置即为峰位;根据得到的峰位值,在最小二乘意义下寻找由多个单峰高斯函数叠加而成的最佳拟合光谱,得到谱峰峰强以及峰宽信息.利用该算法对含有基线漂移和随机噪声的光谱重叠峰进行解析,结果表明该算法能够较好地分离重叠峰,其中利用多尺度小波变换求解得到的峰位值偏差在±1.3以内,通过高斯拟合得到的峰强值偏差不超过8.5%.与现有算法求解得到的谱峰信息对比可知,本文所设计的光谱重叠峰解析算法具有一定优势. 展开更多
关键词 小波变换 重叠峰解析 基线漂移校正 重叠光谱 随机噪声 高斯拟合
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SX-700单色器光栅正弦机构转角重复精度的模拟分析与测量 被引量：21
19
作者 吴坤 薛松 +3 位作者 卢启鹏 彭忠琦 陈家华 刘楷 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期45-51,共7页
为了使上海光源(SSRF)研制的SX-700单色器的主要设计指标——波长扫描转角重复精度满足优于0.43″的要求,研究了单色器的波长扫描组件—光栅正弦机构的转角精度误差来源。设计单色器结构时,运用有限元分析软件AN-SYS对光栅正弦机构进行... 为了使上海光源(SSRF)研制的SX-700单色器的主要设计指标——波长扫描转角重复精度满足优于0.43″的要求,研究了单色器的波长扫描组件—光栅正弦机构的转角精度误差来源。设计单色器结构时,运用有限元分析软件AN-SYS对光栅正弦机构进行数值模拟计算,并根据模拟结果对光栅正弦机构的转角重复精度进行了误差分析,得到的转角重复精度为0.28″。依据分析结果制定了工程设计方案,并成功加工、装配了SX-700单色器。利用作者建立的一套由光电自准直仪组成的测试系统对光栅正弦机构的转角重复精度进行测试,实测精度为0.15″。结果表明,设计的SSRF的SX-700单色器光栅正弦机构的转角重复精度满足设计要求。 展开更多
关键词 SX-700单色器 正弦机构 转角精度 数值模拟
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凸面光栅成像光谱仪的光谱定标 被引量：26
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作者 齐向东 撖芃芃 +1 位作者 潘明忠 崔继承 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期2870-2876,共7页
为了对自主研发的凸面光栅成像光谱仪进行光谱定标,基于单色准直光定标法设计了一套由单色仪和平行光管组成的光谱定标系统。采用自行研制的光谱定标数据采集软件及数据处理软件对凸面光栅成像光谱仪进行了光谱定标及定标数据分析。定... 为了对自主研发的凸面光栅成像光谱仪进行光谱定标,基于单色准直光定标法设计了一套由单色仪和平行光管组成的光谱定标系统。采用自行研制的光谱定标数据采集软件及数据处理软件对凸面光栅成像光谱仪进行了光谱定标及定标数据分析。定标结果显示:该定标系统结构紧凑、通用性强,具有较高的定标精度,其光谱范围大于400～800nm,光谱分辨率优于10nm,能够满足实际定标要求。 展开更多
关键词 成像光谱仪 凸面光栅 光谱定标 单色准直光定标法
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