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甚长波红外焦平面超大电荷容量数字读出电路技术
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作者 毛文彪 陈楠 +6 位作者 张济清 钟昇佑 姚立斌 王向前 丛树仁 师奕峰 李正芬 《红外技术》 北大核心 2025年第8期929-936,共8页
甚长波红外探测器在红外成像系统、光谱探测和深空探测等中有着重要应用。相比于中波和长波探测器,甚长波红外探测器的光电流和暗电流明显增加,探测器的偏置电压更加离散和敏感,本文采用数字积分技术和多电源域技术,解决了甚长波探测器... 甚长波红外探测器在红外成像系统、光谱探测和深空探测等中有着重要应用。相比于中波和长波探测器,甚长波红外探测器的光电流和暗电流明显增加,探测器的偏置电压更加离散和敏感,本文采用数字积分技术和多电源域技术,解决了甚长波探测器的温度灵敏度受到积分时间限制和宽偏置电压范围要求等问题。采用0.13μm的CMOS工艺,设计并流片加工了面阵规格分别为320×256(像元中心间距为30μm)和640×512(像元中心间距为25μm)的两款数字读出电路,ADC位数为16bit,电荷容量达到11.8 Ge^(-),探测器偏置电压范围扩展到2.2 V,经测试,两款电路的功耗分别为53.1m W和149.6 m W(@100 Hz帧频)。耦合了320×256和640×512甚长波碲镉汞红外探测器,半阱条件下,NETD分别达到8.01 mK和9.29 mK,积分时间10 ms时,动态范围达到90 dB以上。本文的数字积分读出电路与传统模拟积分读出电路相比,显著地扩展了电荷容量,延长了甚长波探测器的积分时间,有效提升了温度灵敏度和动态范围。 展开更多
关键词 红外焦平面阵列 数字读出电路 甚长波红外探测器 数字像元 超大电荷容量
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分焦平面偏振集成中波红外探测器数据校正与成像研究
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作者 王珑 周建 +7 位作者 曹耀匀 王芳芳 应翔霄 汤受海 汪玲芳 刘云猛 周易 陈建新 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第8期209-218,共10页
由于焦平面自身的非均匀性、微偏振片阵列的工艺缺陷以及集成匹配误差等因素影响,导致偏振集成探测器存在更为严重的盲元和非均匀性问题。国标盲元检测和传统非均匀性校正方法的局限性导致偏振盲元漏检和非均匀性校正失真等问题。为了... 由于焦平面自身的非均匀性、微偏振片阵列的工艺缺陷以及集成匹配误差等因素影响,导致偏振集成探测器存在更为严重的盲元和非均匀性问题。国标盲元检测和传统非均匀性校正方法的局限性导致偏振盲元漏检和非均匀性校正失真等问题。为了解决上述问题,建立了偏振探测器的线性响应模型,在响应校正的基础上,定标了微偏振片参数,实现了入射辐射的偏振校正。提出了一种基于非线性最小二乘拟合马吕斯曲线的盲元检测方法,标定了各个通道的标准曲线,利用曲线偏差和拟合参数,实现了响应盲元和偏振盲元的同时检测。利用自研的中波红外偏振集成探测器实验验证,校正结果显示,偏振校正后非均匀性相比原始数据和响应校正分别降低了98.14%和40.46%;检测出响应盲元有563个,偏振盲元有86个。成像结果表明,文中方法盲元识别准确,而国标法存在盲元漏检问题,校正后的偏振信息能够凸显成像场景的目标轮廓。有效解决了探测器原始数据存在的问题,为偏振集成探测器的数据处理和偏振成像质量提升提供了参考。 展开更多
关键词 偏振集成探测器 非均匀性校正 响应曲线拟合 盲元检测 偏振成像
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1990—2024年六盘山区植被覆盖度时空演变特征及其归因
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作者 王拓 杨贵军 +6 位作者 徐新刚 冯海宽 董立国 张静 刘淼 唐澳华 吴强 《地理科学》 北大核心 2025年第8期1684-1697,共14页
本文基于Google Earth Engine(GEE)这一全球地理信息云平台,利用其高效的数据获取和处理能力,对1990—2024年六盘山区的植被覆盖度时空演变特征进行了探究。以Landsat系列卫星影像为基础,采用像元二分模型、趋势分析、Hurst指数等方法,... 本文基于Google Earth Engine(GEE)这一全球地理信息云平台,利用其高效的数据获取和处理能力,对1990—2024年六盘山区的植被覆盖度时空演变特征进行了探究。以Landsat系列卫星影像为基础,采用像元二分模型、趋势分析、Hurst指数等方法,探讨了植被覆盖时空变化特征以及未来变化预测。此外,结合地理因子探测器对影响植被覆盖度的主要地理因子进行了深入解析。结果表明:①植被覆盖度空间分布呈现东南向西北高-中-低-高的格局,不同土地利用类型的植被覆盖度差异显著;②植被覆盖度在35 a间总体呈波动上升趋势,平均值为0.3577,增速为0.0012/a,低覆盖度区域减少15270.54 km^(2),高覆盖度区域增加3969.71 km^(2);③植被覆盖度趋势分析显示不显著增加区域占比40.71%,不显著减少区域占比27.93%;结合Hurst指数分析显示未来3~5 a内植被覆盖度呈减少趋势区域占比60.99%,呈增加趋势区域占比38.86%;④降水是影响植被覆盖度的主要地理因子,解释力为0.634;各因子交互作用对植被覆盖度的解释力均高于单因子,其中降水与气温的交互作用解释力最强为0.752。 展开更多
关键词 植被覆盖度 像元二分模型 Google Earth Engine(GEE) 地理因子探测器
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Timepix探测器质子响应的蒙特卡罗模拟
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作者 陈希普 罗天泺 胡智民 《强激光与粒子束》 北大核心 2025年第2期54-59,共6页
在激光驱动惯性约束聚变实验研究中,质子能谱诊断常用的记录介质CR-39固体径迹探测器在能谱测量方面存在时效性与一致性的缺陷,而具有在线信号获取能力的Timepix探测器能够克服这些问题。为将Timepix探测器应用于内爆质子能谱探测,研究T... 在激光驱动惯性约束聚变实验研究中,质子能谱诊断常用的记录介质CR-39固体径迹探测器在能谱测量方面存在时效性与一致性的缺陷,而具有在线信号获取能力的Timepix探测器能够克服这些问题。为将Timepix探测器应用于内爆质子能谱探测,研究Timepix探测器对质子能量和入射角度的响应十分有必要。在Allpix2框架内,使用蒙特卡罗方法分析了Timepix探测器对不同能量和入射角度质子束的响应。模拟结果显示,以质子能否穿透传感器灵敏区域为区分,Timepix探测器对质子束入射角度与能量的响应规律在簇形态、簇尺寸分布以及簇电荷分布上具有显著差异。当入射质子束能量低于6 MeV时,Timepix探测器探测效率高,且质子入射角度不会对探测器能量响应产生显著影响。 展开更多
关键词 激光聚变 蒙特卡罗模拟 探测器 质子能谱 像素化簇
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BDI型多波段IFPA读出电路的应用与设计
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作者 张露漩 李敬国 《激光与红外》 北大核心 2025年第5期720-723,共4页
介绍了多波段红外探测器的应用开发进展,并且针对多波段信号同时探测的红外器件特点进行了读出电路设计。其中,Pixel输入级为多波段红外探测器读出电路设计的核心关键模块之一。本文设计采用了缓冲直接注入型(Buffered Direct Injection... 介绍了多波段红外探测器的应用开发进展,并且针对多波段信号同时探测的红外器件特点进行了读出电路设计。其中,Pixel输入级为多波段红外探测器读出电路设计的核心关键模块之一。本文设计采用了缓冲直接注入型(Buffered Direct Injection,BDI)像素输入级电路结构,具有高稳定性、低等效输入阻抗的特点,有效提高长波器件的注入效率,并且为光电探测器件提供了稳定的工作条件。以CMOS 0.18μm 5 V标准工艺基础,完成了全电路设计与模拟仿真。结果表明:70 K低温下电路功能正常,40μm间距内含有短、中、长4波段像素输入级,输入级积分信号输出线性度达到99.7%,噪声不超过0.3 mV。 展开更多
关键词 多色 红外探测器 读出电路 像素单元
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具有逻辑处理及存储功能的数字像素读出电路
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作者 张露漩 于艳 喻松林 《激光与红外》 北大核心 2025年第6期901-904,共4页
未来先进红外探测感知系统,以提升光场维度特征、探测目标距离、空间分辨率等性能为主要目标。片上智能化探测,需采用特定图像处理功能算法将探测信息融合成像,读出电路片上集成智能化自主识别与控制算法电路。成熟的智能化控制功能实... 未来先进红外探测感知系统,以提升光场维度特征、探测目标距离、空间分辨率等性能为主要目标。片上智能化探测,需采用特定图像处理功能算法将探测信息融合成像,读出电路片上集成智能化自主识别与控制算法电路。成熟的智能化控制功能实现路线基于数字域完成,读出电路数字化设计是智能化的前提和基础,像素阵列数据与算法处理模块之间以具有逻辑处理功能的数字信号进行数据交互。本文设计实现具有逻辑处理及存储功能的数字像素读出电路,配合图像处理算法功能实现智能化片上盲元替代、非均匀性校正、像元重构和运动目标轨迹探测等。 展开更多
关键词 智能化 红外探测器 像素级数字化 读出电路
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基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究
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作者 姜杨 刘辉 +2 位作者 王默涵 薛旭 刘向 《电子测量技术》 北大核心 2025年第14期10-18,共9页
短波红外气体成像技术受探测器工艺,读出噪声等因素影响,红外图像存在非均匀性与大块盲元,成像质量低,导致气体轮廓提取错误。针对以上局限,开展了基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究,配合超连续谱激光器以及单色仪... 短波红外气体成像技术受探测器工艺,读出噪声等因素影响,红外图像存在非均匀性与大块盲元,成像质量低,导致气体轮廓提取错误。针对以上局限,开展了基于量子点短波红外焦平面探测器的二氧化碳成像系统研究,配合超连续谱激光器以及单色仪输出1200 nm和1578 nm短波激光,实现基于可调谐二极管激光吸收光谱技术的气体吸收光谱成像。利用相关双采样技术去除探测器复位与低频噪声,采用差分两点校正算法降低图像非均匀性至4.91%,采用基于空间补偿的相关像元补偿算法有效去除图像的成块盲元与单点盲元,盲元率0.006%,后采用背景减除法提取气团轮廓。实验表明该系统可在1 s内实现不同流速下2%二氧化碳气团的成像探测。 展开更多
关键词 量子点焦平面探测器 短波红外气体成像 非均匀性校正 盲元检测
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基于基准试块的DR数字射线尺寸精确测量方法
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作者 马海全 李春凯 +3 位作者 甘勇 范洪涛 李秋生 丁宁 《兰州理工大学学报》 北大核心 2025年第2期17-22,共6页
对于DR检测技术而言,射线源焦点尺寸、几何放大倍数、探测器像素尺寸以及图像标定基准尺寸是影响DR检测技术尺寸测量精度的关键因素,为此,通过单一变量法的DR试验研究并定性分析了上述4个因素对尺寸定量测量误差的影响规律,在此基础上... 对于DR检测技术而言,射线源焦点尺寸、几何放大倍数、探测器像素尺寸以及图像标定基准尺寸是影响DR检测技术尺寸测量精度的关键因素,为此,通过单一变量法的DR试验研究并定性分析了上述4个因素对尺寸定量测量误差的影响规律,在此基础上提出了一种基于缺陷尺寸选择基准试块的高精度尺寸定量方法,并在实际工件上进行了验证.结果表明:射线源焦点尺寸、探测器像素尺寸与定量测量误差成正比,而几何放大倍数与测量误差呈现出先减小后趋于平稳的趋势;单个像素的实际物理尺寸与基准尺寸直接相关,在DR图像质量符合检测标准要求的前提下,基准尺寸越接近实际缺陷尺寸,定量测量误差越小,通过选择合适的基准试块可将测量误差控制在±0.05 mm以内. 展开更多
关键词 DR检测技术 尺寸定量测量 射线源焦点 几何放大倍数 探测器像素 测量误差
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2000~2020年锡林郭勒草原植被覆盖时空动态变化及影响因素分析 被引量:1
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作者 孙斌 王燕 +3 位作者 郭晔 吴家敏 李长龙 黄海广 《中国草地学报》 CSCD 北大核心 2024年第11期11-22,共12页
锡林郭勒盟生态地位十分重要,因此定量分析其植被覆盖度时空分布变化特征及驱动因素具有重要意义。本研究首先针对草原植被结构特征,基于优化的多角度像元二分模型构建了锡林郭勒草原2000~2020年植被覆盖度数据集,然后分析了覆盖度的时... 锡林郭勒盟生态地位十分重要,因此定量分析其植被覆盖度时空分布变化特征及驱动因素具有重要意义。本研究首先针对草原植被结构特征,基于优化的多角度像元二分模型构建了锡林郭勒草原2000~2020年植被覆盖度数据集,然后分析了覆盖度的时空变化特征,最后利用地理探测器研究了植被覆盖度变化的影响因素。结果表明:(1)2000~2020年锡林郭勒草原植被覆盖度呈“东高西低”的分布格局,不同生态功能区覆盖度差异较大,覆盖度主要集中在0.2~0.6;不同生态亚区植被覆盖度变化趋势基本一致,呈现波动增长趋势。(2)锡林郭勒草原不同生态功能区植被覆盖度变化差异明显,整体呈上升趋势,显著上升区为11.99%,主要分布在大兴安岭南部落森林草原生态亚区南部,锡林郭勒典型草原生态亚区北部和西部,阴山山地落叶灌丛-草原生态亚区的东部和内蒙古高原荒漠草原生态亚区中部和东南部;14.21%的像元覆盖度显著下降,集中分布在大兴安岭南部落森林草原生态亚区北部、锡林郭勒典型草原生态亚区中部条带状区域和南部以及坝上高原草原与农业生态亚区,需要重点关注。(3)湿润程度是锡林郭勒草原植被覆盖度变化的主要驱动因素,降水的影响力次之,两者与覆盖度均为正相关关系,且湿润指数对中等覆盖度区域影响力较大;气温对覆盖度的驱动力最小,两者为负相关关系。该研究期望为锡林郭勒草原生态保护与合理利用提供科学支撑。 展开更多
关键词 多角度像元二分模型 地理探测器 生态功能区 气候驱动 锡林郭勒盟
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短波红外星图的噪声抑制算法 被引量:2
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作者 魏其海 柳博晗 +1 位作者 李勇 崔维鑫 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1433-1439,共7页
为了满足星敏感器在近地空间全天时观测的需求,基于短波红外探测器的星敏感器得到了广泛的应用。然而,短波红外星图中存在着条纹非均匀性噪声和缺陷像素等噪点,这些噪声的存在会降低星图的质量。为了抑制上述噪声的影响,本文针对短波红... 为了满足星敏感器在近地空间全天时观测的需求,基于短波红外探测器的星敏感器得到了广泛的应用。然而,短波红外星图中存在着条纹非均匀性噪声和缺陷像素等噪点,这些噪声的存在会降低星图的质量。为了抑制上述噪声的影响,本文针对短波红外星图提出了一种噪声抑制算法。首先,通过两点法对每列像素做初步的非均匀性校正,降低同列像素间的非均匀度。然后,通过改进的列向Top-hat算法去除条纹非均匀性噪声的影响。最后,通过中心点扩散连通域算法提取星点。实验结果表明,在两等星内,本文算法能够很好地去除噪声影响,星点的提取误差能够保持在0.3像素即2"内,并且算法针对单帧图像,便于实现,能够满足实时处理的要求。 展开更多
关键词 短波红外探测器 噪声抑制算法 全天时观星 缺陷像素 条纹非均匀性
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基于带隙基准的改进型像元共享CTIA红外读出电路设计
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作者 王坤 关晓宁 +5 位作者 康智博 张凡 张焱超 邓旭光 周峰 芦鹏飞 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期816-821,共6页
为了提高红外读出电路动态范围、增强红外成像质量,加入暗电流抑制模块电路,设计了一种四像元分时共享的电容反馈跨阻放大器(CTIA)和带隙基准源相互配合的高性能红外读出电路。通过带隙基准源产生两个基准电压586 mV和293 mV,其中293 m... 为了提高红外读出电路动态范围、增强红外成像质量,加入暗电流抑制模块电路,设计了一种四像元分时共享的电容反馈跨阻放大器(CTIA)和带隙基准源相互配合的高性能红外读出电路。通过带隙基准源产生两个基准电压586 mV和293 mV,其中293 mV基准电压值的温漂系数达到1.49×10-6/℃,可对分流管的栅极和源极提供稳定的电压偏置,实现对暗电流的精准撇除。结果表明,该电路可实现电流信号从10 pA~10 nA宽动态范围的积分电压读出,读出数据通过线性拟合,拟合优度R 2达到0.9992,说明电路性能良好。此研究未来可应用到线列和面阵的红外探测器中。 展开更多
关键词 探测器 读出电路 暗电流抑制 像元共享 带隙基准
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基于JavaFx的硅像素顶点探测器原型机数据获取软件的研制
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作者 陈一鸣 周佳 +8 位作者 徐畅 章红宇 朱科军 严子越 吴天涯 梁志均 胡俊 魏微 张颖 《核电子学与探测技术》 CAS 北大核心 2024年第3期404-414,共11页
在环形正负电子对撞机(CEPC)实验中,硅像素顶点探测器对空间位置分辨率有着极高的要求,这使得其芯片和探测器设计面临巨大挑战。太初系列硅像素探测器芯片(TaichuPix)是基于CMOS技术的一种重要尝试,其首款工程批芯片被应用于开发第一个... 在环形正负电子对撞机(CEPC)实验中,硅像素顶点探测器对空间位置分辨率有着极高的要求,这使得其芯片和探测器设计面临巨大挑战。太初系列硅像素探测器芯片(TaichuPix)是基于CMOS技术的一种重要尝试,其首款工程批芯片被应用于开发第一个全尺寸顶点探测器原型机。为满足顶点探测器原型机在实验中的特定需求,设计并实现了一套基于JavaFx框架的跨平台数据获取系统。该系统能够高效地进行探测器原型机的配置、数据采集、在线数据校验和实时监测,同时提供了一个用户友好的图形化界面。在实验室环境及德国电子同步加速器研究所(DESY)的束流实验中,数据获取系统的功能完善性和运行稳定性得到了验证,充分满足了硅像素顶点探测器原型机的实验需求。 展开更多
关键词 数据获取 环形正负电子对撞机 硅像素顶点探测器 JAVAFX
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红外焦平面探测器复合条件工作点闪元标定方法
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作者 赵雯昕 赖雪峰 +2 位作者 夏昱成 李素钧 周金梅 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期13-25,共13页
针对闪元传统标定方法的不足,提出一种结合灰度域图像和能量域图像进行复合条件工作点闪元标定的方法。该方法解决了单一工作点对闪元激发条件不够充分和探测器非均匀性所造成的闪元漏检等问题。实验验证表明,单一工作点上闪元检测率平... 针对闪元传统标定方法的不足,提出一种结合灰度域图像和能量域图像进行复合条件工作点闪元标定的方法。该方法解决了单一工作点对闪元激发条件不够充分和探测器非均匀性所造成的闪元漏检等问题。实验验证表明,单一工作点上闪元检测率平均提高了12.49%,与传统方法相比,整体闪元检测率提高了9.41%。本文所提方法有效提高了闪元的检出率。 展开更多
关键词 红外焦平面探测器 闪元检测 闪元标定 复合条件工作点 能量域图像
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基于卤化物钙钛矿的图像传感器
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作者 张强 董昊田 包春雄 《物理学进展》 北大核心 2024年第6期278-292,共15页
图像传感器在生产生活中被广泛使用,例如X射线传感器被广泛应用于医疗影像和安全检查;可见光传感器可以应用于人脸识别和智能设备;近红外传感器在生物识别中不可或缺。目前上述的图像传感器主要使用基于硅、锗或者Ⅲ~Ⅴ族等半导体的光... 图像传感器在生产生活中被广泛使用,例如X射线传感器被广泛应用于医疗影像和安全检查;可见光传感器可以应用于人脸识别和智能设备;近红外传感器在生物识别中不可或缺。目前上述的图像传感器主要使用基于硅、锗或者Ⅲ~Ⅴ族等半导体的光电探测器,这些传感器都存在一些不足之处,比如彩色图像传感器存在光利用率低、会产生摩尔纹等问题。金属卤化物钙钛矿作为一种优异的光电半导体材料,由于具有光吸收系数高、带隙可调、缺陷容忍度高等特点成为制备高性能光电探测器的选择之一。本文综述了基于金属卤化物钙钛矿图像传感器的研究进展,分析了目前其与商用器件的差距并提出一些改进建议。 展开更多
关键词 钙钛矿 探测器 图像传感器 X射线 像素化
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四川秦巴山区植被覆盖变化及其影响因素分析 被引量:1
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作者 龚静 彭培好 《四川林业科技》 2024年第5期20-28,共9页
四川秦巴山区是重要的生态与水源涵养保护地,区内植被覆盖水平高,但生态环境脆弱且复杂,明确该区域植被覆盖变化情况及其影响因素,有利于为区域生态保护和植被恢复提供科学依据,为维持区域生态安全提供保障。基于MODIS-NDVI数据,利用像... 四川秦巴山区是重要的生态与水源涵养保护地,区内植被覆盖水平高,但生态环境脆弱且复杂,明确该区域植被覆盖变化情况及其影响因素,有利于为区域生态保护和植被恢复提供科学依据,为维持区域生态安全提供保障。基于MODIS-NDVI数据,利用像元二分法估算四川秦巴山区2001~2020年植被覆盖度,通过线性趋势法、Hurst指数、重心迁移模型、最优参数地理探测器等方法分析其时空变化、景观格局及影响因素。结果如下:(1)2001~2020年,四川秦巴山区植被覆盖度以+0.0071/a的速率稳步增长,多年平均植被覆盖度为0.6912;除研究区西部外,整体植被覆盖为北高南低,各等级植被覆盖重心均集中嘉陵江中游流域及其附近,未来植被覆盖趋势主要为持续增加和由增加变为减少;(2)20年间,区域植被覆盖总体景观格局破碎度减小,聚集度增强,中低、中等植被覆盖区域向高植被覆盖区域转变,高植被覆盖成为主要植被覆盖类型;(3)由最优参数地理探测器,四川秦巴山区影响因素最佳研究尺度为5 km,高程、气温与人口密度是该区域植被覆盖变化主要影响因素。 展开更多
关键词 植被覆盖度 像元二分法 时空变化 景观格局 最优参数地理探测器
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加速电压、探测层厚度和处理方法对混合像素探测器成像的影响探究
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作者 汪进鸿 张阳 +3 位作者 陈梅林 陈朕欣 于宏洋 金亮 《电子显微学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期652-661,共10页
混合像素探测器(HPD)在低电压下的高检测效率,弥补了单片有源像素传感器(MAPS)对辐射敏感材料成像不理想的缺陷。然而,HPD的成像受限于电子计数,包括单电子信号簇的识别和事件定位等处理。其中,分簇主要受探测器的硬件和成像条件影响,... 混合像素探测器(HPD)在低电压下的高检测效率,弥补了单片有源像素传感器(MAPS)对辐射敏感材料成像不理想的缺陷。然而,HPD的成像受限于电子计数,包括单电子信号簇的识别和事件定位等处理。其中,分簇主要受探测器的硬件和成像条件影响,但目前缺乏对这些参数和方法的系统研究。本文通过实验和蒙特卡洛模拟,分析了不同加速电压、探测层厚度和事件定位方法对MTF影响,并统计了相对能量损失。结果表明,300和500μm探测层厚度的Timepix分别在低压和中高压时的能量损失最小。质心法在低压时定位效果与CNN方法相当;CNN在中高压的定位优势则随着电压升高而增大。Timepix在低压范围的MTF与探测层厚度成正相关;高压则反之。这对HPD相机未来在单颗粒冷冻电镜中的应用提供了参考。 展开更多
关键词 混合像素探测器 蒙特卡洛模拟 事件定位 调制传递函数 相对能量损失
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摄像机标定中亚像素级角点检测算法 被引量:42
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作者 梁志敏 高洪明 +1 位作者 王志江 吴林 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期102-104,共3页
针对摄像机标定模板图像的角点检测问题,提出了两种简便而有效的亚像素级精度的提取算法。先用传统的Harris算子检测出像素级的角点坐标,然后再求取亚像素级角点坐标。一种方法是用二次多项式去逼近周围3×3领域内的角点反应函数,... 针对摄像机标定模板图像的角点检测问题,提出了两种简便而有效的亚像素级精度的提取算法。先用传统的Harris算子检测出像素级的角点坐标,然后再求取亚像素级角点坐标。一种方法是用二次多项式去逼近周围3×3领域内的角点反应函数,用线性解法求得亚像素级角点坐标;另一种方法是从亚像素角点到周围像素点的矢量应垂直于图像的灰度梯度这个观察事实得到的,通过最小化误差函数的迭代方法来获得亚像素级精度的坐标值。文中提出的亚像素级角点检测方法定位精度高,摄像机标定试验中,得到的重投影平均偏差小于0.15个像素。 展开更多
关键词 亚像索 角点检测 HARRIS算子 摄像机标定
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利用异形像元探测器提高空间分辨率 被引量:15
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作者 刘妍妍 张新 +3 位作者 徐正平 张建萍 王灵杰 王德江 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2620-2627,共8页
为了解决光电系统成像中探测器分辨率低的问题,针对造成探测器分辨率低的两大主要因素—采样率不足及感光区域的低通滤波效应,提出一种基于异形像元探测器的超分辨成像方法。综合现有的超分辨重建技术和减少像元尺寸方法的优缺点,将现... 为了解决光电系统成像中探测器分辨率低的问题,针对造成探测器分辨率低的两大主要因素—采样率不足及感光区域的低通滤波效应,提出一种基于异形像元探测器的超分辨成像方法。综合现有的超分辨重建技术和减少像元尺寸方法的优缺点,将现有的探测器矩形像元逐一"变形",去除同一位置1/4象限;利用该异形像元探测器阵列获取一序列相互错位1/2像元的欠采样图像;最后利用图像算法计算出这些图像的灰度矩阵信息,重建最终的高分辨图像。该方法可同时提高探测器的采样频率和截止频率,拓展带宽,从而实现高分辨率成像。为了验证该方法的有效性,在试验中选取填充因子100%的46μm×46μm中波红外探测器,利用焦距为6 000 mm、口径为600 mm的红外平行光管和焦距为50 mm的中波红外镜头成像,如果不采用任何技术,物方分辨率为11.04 mm;过采样技术可将分辨率提高1.60倍,物方分辨率为6.9 mm;而采用异形像元探测器超分辨成像方法,在试验中将每个像元都抠掉23μm×23μm后,物方分辨率为3.1 mm。 展开更多
关键词 超分辨成像 异形像元探测器 像元细分
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扫描型焦平面热成像系统的亚像元处理算法研究 被引量:17
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作者 金伟其 王春勇 +2 位作者 张楠 王岭雪 卢萍 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期261-264,共4页
通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程的分析研究,提出了一种可实现亚像元成像处理算法,在垂直扫描的方向可使探测器传递函数的截止频率提高一倍,可明显改善系统成像质量和作用距离.算法简单,处理工作量小,易于实... 通过对垂直方向具有光学微扫描的288×4焦平面热成像过程的分析研究,提出了一种可实现亚像元成像处理算法,在垂直扫描的方向可使探测器传递函数的截止频率提高一倍,可明显改善系统成像质量和作用距离.算法简单,处理工作量小,易于实现实时处理.算法的实现对提高扫描型热成像系统的技术战术性能指标具有重要意义. 展开更多
关键词 288×4焦平面探测器 热成像系统 光学微扫描 亚像元
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赋形像元探测器在超分辨重建中的应用 被引量:5
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作者 刘妍妍 张新 +3 位作者 徐正平 张建萍 王灵杰 王德江 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第6期971-976,共6页
大多数光电成像系统的空间分辨率都与探测器的元数密切相关,增加探测器的元数是提高成像系统空间分辨率的核心问题之一。在不增加探测器元数的前提下,提高空间分辨率的技术途径之一就是超分辨重建技术,它通过增加探测器采样频率来提高... 大多数光电成像系统的空间分辨率都与探测器的元数密切相关,增加探测器的元数是提高成像系统空间分辨率的核心问题之一。在不增加探测器元数的前提下,提高空间分辨率的技术途径之一就是超分辨重建技术,它通过增加探测器采样频率来提高探测器的空间分辨率。考虑到探测器的空间分辨率并不完全取决于采样作用,且受像元孔径效应的影响,提出了一种赋形像元探测器。基于巴比涅原理中的互补屏原则,将原有的红外探测器中的每个正矩形像元去掉1/4,用剩余部分来等效获取去掉部分的高截止频率;同时利用两列赋形像元探测器进行亚像元推扫,结合像元细分算法,实现超分辨重建。通过同时提高系统采样频率和探测器的截止频率来实现红外系统最终的高分辨率重建成像。 展开更多
关键词 赋形像元探测器 超分辨重建 像元细分
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