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窄带光谱滤光法探测低温黑体太赫兹辐射 被引量:15
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作者 李宏光 杨鸿儒 +1 位作者 薛战理 于东钰 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1410-1416,共7页
为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹... 为了准确探测低温黑体的太赫兹辐射,研究了黑体的红外辐射和太赫兹各波段辐射的差异,构建了低温黑体太赫兹辐射探测装置,提出在该装置中采用窄带光谱滤光法抑制红外辐射和透过窄带太赫兹光谱。根据普朗克公式计算并对比了各波段太赫兹辐射及红外辐射的亮度值,理论数据显示223~323K的低温黑体的红外辐射亮度是太赫兹辐射亮度的4~10倍。将在某一窄波长带宽范围内具有高透射比的太赫兹窄带光谱滤光片放置在黑体太赫兹辐射装置的探测器前,滤除红外辐射,并对黑体的太赫兹辐射量进行光谱分段探测实验。根据实验结果计算了黑体在不同太赫兹窄波段的辐射探测值的标准偏差,并对实验结果与黑体太赫兹辐射亮度理论计算值进行了比较。结果显示,窄带光谱滤光法可以实现低温黑体的太赫兹窄带辐射亮度探测。 展开更多
关键词 黑体太赫兹探测 窄带光谱滤光 锁相 真空低背景通道
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可见光和近红外双带通薄膜滤光片的光谱调控 被引量:7
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作者 陈刚 刘定权 +3 位作者 马冲 王凯旋 张莉 高凌山 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期791-795,共5页
空间对地观测的遥感相机中需要基于干涉薄膜的双光谱通道滤光片,在同一几何点上同时形成可见光(波长500~720 nm)和近红外(波长(1064±1)nm)两个光谱通道。这两个光谱通道的光谱位置和透射强度均需要进行精确控制。选用JGS-1石英玻... 空间对地观测的遥感相机中需要基于干涉薄膜的双光谱通道滤光片,在同一几何点上同时形成可见光(波长500~720 nm)和近红外(波长(1064±1)nm)两个光谱通道。这两个光谱通道的光谱位置和透射强度均需要进行精确控制。选用JGS-1石英玻璃作为滤光片基片,氧化钽(Ta2O5)和氧化硅(SiO2)分别作为高、低折射率薄膜,由双离子束溅射沉积方法将52层和88层介质薄膜分别镀制在基片的两个表面上。500~720 nm波段的平均透过率达到92%,(1064±1)nm波段的峰值透过率控制在(26±1)%的范围。 展开更多
关键词 光学薄膜 光谱通道滤光 离子束溅射沉积 光谱控制
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基于注意力残差网络的快照式多光谱相机图像重构
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作者 闫纲琦 梁宗林 +5 位作者 宋延嵩 董科研 张博 刘天赐 张雷 王岩柏 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1316-1328,共13页
随着光谱成像技术的飞速发展,使用多光谱滤光片阵列(multispectral filter array,MSFA)采集多光谱图像的空间和光谱信息已经成为研究热点。如何利用低采样率且具有强频谱互相关性的原始数据进行重构成为制约其发展的瓶颈。本文基于一种... 随着光谱成像技术的飞速发展,使用多光谱滤光片阵列(multispectral filter array,MSFA)采集多光谱图像的空间和光谱信息已经成为研究热点。如何利用低采样率且具有强频谱互相关性的原始数据进行重构成为制约其发展的瓶颈。本文基于一种含有全通波段的8波段4×4 MSFA,提出了一种空谱联合的多分支注意力残差网络模型。使用多分支模型对各个波段插值后的图像特征进行学习。利用本文设计的空间通道注意力模型对8个波段和全通波段的特征信息进行联合处理。该模型通过多层卷积和卷积注意力模块以及残差补偿机制,有效减小了各波段的颜色差异,增强了边缘纹理等相关特征信息。对于初步插值的全通波段和其他波段的特征信息,通过无需进行批量归一化的残差密集块对多光谱图像空间和光谱相关性进行特征学习,以匹配各个波段的光谱信息。实验结果表明,对于在D65光源下测试图像,本文所提模型的峰值信噪比、结构相似度和光谱角相似度分别较最先进的深度学习方法提升了3.46%、0.27%和6%。该方法不仅减少了伪影还获得了更多的纹理细节。 展开更多
关键词 光谱滤光片阵列 图像重构 空谱联合 残差网络 深度学习
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空间调制干涉光谱成像仪的星上定标系统 被引量:4
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作者 高静 计忠瑛 +1 位作者 王忠厚 崔燕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期902-906,共5页
经计算推导和实验,研究设计了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试.解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点.实现了全孔径、部分视... 经计算推导和实验,研究设计了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试.解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点.实现了全孔径、部分视场的相对光谱定标,得到了星上定标光谱和干涉图. 展开更多
关键词 星上定标 空间调制 积分球 光谱滤光
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航天高光谱成像仪简述(特邀) 被引量:9
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作者 唐绍凡 鲁之君 +1 位作者 王伟刚 李欢 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期23-31,共9页
航天高光谱载荷相比于传统的多光谱载荷,在光谱分辨率上有着巨大的提升,随着定量化遥感的发展,天基探测不仅可以对地面目标的几何信息进行采集,更可以利用高光谱数据实现大气、陆地资源、战场环境、海洋物质成份的探测,随着航天高光谱... 航天高光谱载荷相比于传统的多光谱载荷,在光谱分辨率上有着巨大的提升,随着定量化遥感的发展,天基探测不仅可以对地面目标的几何信息进行采集,更可以利用高光谱数据实现大气、陆地资源、战场环境、海洋物质成份的探测,随着航天高光谱技术的不断发展,高时间分辨率的对全球气候、自然资源、水纹情形的光谱成像已成为可能。高光谱探测依据成像原理的不同,主要可以分为干涉型光谱仪、衍射型光谱仪、滤光片型光谱仪。文中针对其中应用较为广泛的光栅衍射型光谱仪、时间傅里叶变换光谱仪、空间傅里叶变换光谱仪、声光调制滤光片(AOTF)光谱仪、液晶可调谐滤光片(LCTF)光谱仪、高光谱滤光片光谱仪进行了介绍,并针对每种光谱仪的优势及存在的局限性进行了分析。 展开更多
关键词 光栅衍射型光谱 时间傅里叶变换光谱 空间傅里叶变换光谱 AOTF光谱 LCTF光谱 光谱滤光光谱
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空间调制干涉光谱成像仪的星上定标系统稳定性研究 被引量:3
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作者 高静 计忠瑛 +1 位作者 王忠厚 崔燕 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1013-1017,共5页
空间调制干涉光谱成像仪对地物光谱辐射信息以目标像元干涉图的形式进行采集,系统定标后,复原的光谱图能定量地反映地物目标实际对太阳光的漫反射特性。分析了空间调制干涉光谱成像仪的定标原理,经计算推导和实验,介绍了空间调制干涉光... 空间调制干涉光谱成像仪对地物光谱辐射信息以目标像元干涉图的形式进行采集,系统定标后,复原的光谱图能定量地反映地物目标实际对太阳光的漫反射特性。分析了空间调制干涉光谱成像仪的定标原理,经计算推导和实验,介绍了空间调制干涉光谱仪的星上定标系统,并进行了实验室光谱测试和航天元件的多种环境测试,解决了空间调制干涉光谱仪星上定标技术的关键组件定标光源、光谱滤光片、积分球组件的技术难点,对定标卤钨灯进行了辐射稳定性测试,光谱滤光片进行了光学性能测试和粒子辐照试验,星上积分球组件进行了环境力学试验和热真空实验,均得到了较好的结果。通过全孔径、部分视场的相对光谱定标,能够得到星上定标光谱和干涉图,在经过不同条件下复原光谱比较后,证明此星上定标系统是稳定可靠的。 展开更多
关键词 星上定标 空间调制 积分球 光谱滤光 稳定性
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光学密度可见光区光谱特性的理论分析与实验研究 被引量:1
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作者 刘子龙 陈锐 +2 位作者 廖宁放 李在清 王煜 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期3315-3318,共4页
光学密度是评价光学影像材料的具有唯一性的指标。随着高分子影像等的发展,对光学密度的光谱特性的要求也逐渐提高。2001年ISO对光学密度的测量条件作了新的修改规定。按照ISO新标准的光谱特性要求设计了新国家光学透射密度基准装置的... 光学密度是评价光学影像材料的具有唯一性的指标。随着高分子影像等的发展,对光学密度的光谱特性的要求也逐渐提高。2001年ISO对光学密度的测量条件作了新的修改规定。按照ISO新标准的光谱特性要求设计了新国家光学透射密度基准装置的组件结构,提出了一种基于光谱特性的光学密度理论测量方案,并进行了实验研究,将光学密度的光谱不确定度提高到0.001 1(0<D<4.0)和0.003 1(4.0≤D<6.0),比国际先进水平有了大幅度提高。 展开更多
关键词 光学密度计量 光谱函数匹配 可见光谱滤光 不确定度分析
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基于改进引导滤波器的多光谱去马赛克方法 被引量:2
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作者 齐海超 宋延嵩 +5 位作者 张博 梁宗林 闫纲琦 薛佳音 张轶群 任斌 《中国光学(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1056-1065,共10页
为了更好地保留多光谱去马赛克图像中的高频信息,本文提出了一种基于改进引导滤波器的多光谱图像去马赛克方法。首先,基于自回归模型对相邻像素点间的强相关性进行建模,在每个像素处渐进估计其模型参数,通过最小化局部窗口内的估计误差... 为了更好地保留多光谱去马赛克图像中的高频信息,本文提出了一种基于改进引导滤波器的多光谱图像去马赛克方法。首先,基于自回归模型对相邻像素点间的强相关性进行建模,在每个像素处渐进估计其模型参数,通过最小化局部窗口内的估计误差,得到最优估计值来插值采样密集波段G,并生成高质量的引导图像;然后,引入加窗固有变分系数到惩罚因子中,得到具有边缘感知能力的加权引导滤波器并重建其余稀疏采样波段。最后,使用CAVE数据集和TokyoTech数据集进行仿真。实验结果表明:相较于主流的5波段多光谱图像去马赛克方法,本方法重建图像的峰值信噪比和结构相似度在CAVE数据集和TokyoTech数据集上分别提高了3.40%,2.02%,1.34%,0.30%和6.11%,5.95%,2.28%,1.42%,且更好地保留了原始图像的局部结构和颜色信息,减少了边缘伪影和噪声现象的出现。 展开更多
关键词 计算成像 光谱滤光片阵列 光谱去马赛克方法 自回归模型 加权引导滤波器
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一种八谱段滤光片成像系统设计 被引量:2
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作者 孙帮勇 袁年曾 胡炳樑 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期94-103,共10页
针对多光谱滤光片阵列成像采样率低,原始(Raw)数据稀疏所导致的重建图像模糊,高频信息丢失等问题,提出了一种新八谱段滤光片阵列分布方案,利用基于邻域梯度延伸方法对光谱Raw图像进行重建.首先基于二叉树生成法,在重复排列的4×4阵... 针对多光谱滤光片阵列成像采样率低,原始(Raw)数据稀疏所导致的重建图像模糊,高频信息丢失等问题,提出了一种新八谱段滤光片阵列分布方案,利用基于邻域梯度延伸方法对光谱Raw图像进行重建.首先基于二叉树生成法,在重复排列的4×4阵列中设计了一种等空间概率比的八谱段滤光片分布方案;然后针对传感器直接获取的稀疏Raw图像,计算各谱段采样点的梯度信息,在保持图像结构特征和纹理信息的基础上,利用邻域采样点的像素值和梯度值对未采样点进行重建,从而获得完整的光谱图像信息;最后,基于已重建的八谱段光谱图像,采用伪逆矩阵法重构各像素位置的31波段光谱值.结果表明,相对于主流图像重建方法,本文算法提高了重建八谱段光谱图像的峰值信噪比、复合峰值信噪比,降低了光谱均方差,更好地保留了图像的纹理和边缘,有效降低了多光谱滤光片阵列成像中的颜色伪影和图像模糊等现象. 展开更多
关键词 光谱图像 光谱滤光片阵列 去马赛克算法 邻域梯度延伸 梯度方向
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大气遥感高光谱分辨率激光雷达研究进展 被引量:24
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作者 刘东 杨甬英 +8 位作者 周雨迪 黄寒璐 成中涛 罗敬 张与鹏 段绿林 沈亦兵 白剑 汪凯巍 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第9期2535-2546,共12页
高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴... 高光谱分辨率激光雷达由于可实现对大气参数的精确反演,在大气遥感领域具有较好的发展前景。介绍了高光谱分辨率激光雷达探测气溶胶、大气温度以及风速的基本原理以及目前国内外的研究进展,并重点介绍了高光谱分辨率激光雷达系统中的鉴频技术、激光技术、锁频技术以及数据处理技术等几项关键技术。 展开更多
关键词 光谱分辨率激光雷达 气溶胶探测 温度测量 风速测量 光谱分辨率滤光
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AOTF-NIR光谱仪在液态奶快速检测中的研究 被引量:2
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作者 廖婷 陈永峰 +1 位作者 杨行 杨嵩 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2014年第6期999-1001,共3页
采用中国电科26所研制的声光可调滤光器(AOTF)-近红外(NIR)光谱仪建立液态纯牛奶快速无损检测方法。用自编的光谱实时采集分析软件,采集112个牛奶光谱并建立聚类分析、主成分分析(PCA)定性判别模型和偏最小二乘法(PLS)定量分析模型。结... 采用中国电科26所研制的声光可调滤光器(AOTF)-近红外(NIR)光谱仪建立液态纯牛奶快速无损检测方法。用自编的光谱实时采集分析软件,采集112个牛奶光谱并建立聚类分析、主成分分析(PCA)定性判别模型和偏最小二乘法(PLS)定量分析模型。结果表明,定性分析模型能有效分类;定量分析模型的相关系数Rc为0.968 5,预测均方根误差(RMSEP)为0.072 4。 展开更多
关键词 声光可调滤光器(AOTF)近红外光谱 聚类分析 主成分分析(PCA) 偏最小二乘法(PLS) 纯牛奶
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全天时机载星跟踪器镜头设计 被引量:3
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作者 王洋 张立平 +1 位作者 王智 乔克 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第S1期105-108,共4页
为了提高飞机导航系统的精度,本文设计了一种全天时机载星跟踪器的光学镜头,通过光学设计和像差分析,使光学系统的角分辨率为2角秒,在一个CCD像元尺寸内光学系统的能量集中度达到90%以上,畸变小于3‰,弥散斑直径最大7.6μm,其他各种像... 为了提高飞机导航系统的精度,本文设计了一种全天时机载星跟踪器的光学镜头,通过光学设计和像差分析,使光学系统的角分辨率为2角秒,在一个CCD像元尺寸内光学系统的能量集中度达到90%以上,畸变小于3‰,弥散斑直径最大7.6μm,其他各种像差也得到了很好的校正.同时为了提高星跟踪器探测的极限星等,设计了有六个档位的滤光片调节机构.本设计满足用户对高精度天文导航系统的需求. 展开更多
关键词 天文导航 星跟踪器 光谱滤光 光学设计 结构设计
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Design and testing of high-accuracy spectrophotometer 被引量:3
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作者 ZHOU Lei ZHENG Xiao—bing 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期111-118,共8页
Interference filters are used in many fields,such as radiometric and photometric measurements and SO on.For high-accuracy measurement of spectral transmittance of interference filter,an automated,single—beam spectrop... Interference filters are used in many fields,such as radiometric and photometric measurements and SO on.For high-accuracy measurement of spectral transmittance of interference filter,an automated,single—beam spectrophotometer based on DK242 double monochromator is developed,whose input optics and output optics are designed independently.In order to improve the accuracy of measurement,the averaging detector unit with a silicon detector is introduced into the measurement system.The source of the uncertainties includes wavelength calibration,detector nonlinearity,system instability.beam displacement and SO on.A total uncertainty of 8.78x10^(-3)is estimated for transmitance measurements of interference filters,which meets the requirement of the design. 展开更多
关键词 SPECTROPHOTOMETER Spectral transmi ttance Interference filter
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从亚波长光栅到超构光栅:原理、设计及应用 被引量:3
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作者 陈瑞 柳夏 +4 位作者 王虹 石伟怡 刘伟男 江绍基 董建文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2020年第9期144-165,共22页
随着纳米光子学的发展,光学结构如光学微腔、波导结构、光子晶体、亚波长光栅、超构表面等能够在微纳尺度实现对光的传输与调控,推动了光学集成化的发展。亚波长光栅由于其结构简单、成本低廉等特点得到了科学家们广泛的研究,应用在各... 随着纳米光子学的发展,光学结构如光学微腔、波导结构、光子晶体、亚波长光栅、超构表面等能够在微纳尺度实现对光的传输与调控,推动了光学集成化的发展。亚波长光栅由于其结构简单、成本低廉等特点得到了科学家们广泛的研究,应用在各种光学器件,逐渐形成了光栅分析模型的成熟理论体系。结合周期性结构耦合行为及超构表面中超构原子的散射调制特性,从亚波长光栅衍生出的超构光栅能够利用周期性布拉格散射提高调控光束的效率,从而避免了超构表面相位离散化带来的效率降低和能量损失。科学家们研究并设计了超构光栅,更多的物理现象及应用被探究和挖掘。文中对亚波长光栅以及超构光栅的基本理论、设计和应用进行了概述。从基本原理出发,论述了亚波长光栅和超构光栅的特性,综述了二者的理论设计及单元设计方法,并介绍了在生物传感、滤光片光谱调控和吸收薄膜等方面的应用。最后,展望了未来的发展方向。 展开更多
关键词 亚波长光栅 超构光栅 导模共振 生物传感 滤光光谱调控 吸收薄膜
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Adjustable transmission properties through ring-shaped nanotube arrays using finite-difference time-domain method
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作者 周凤麒 刘志敏 +1 位作者 李宏建 刘二根 《Journal of Central South University》 SCIE EI CAS 2014年第8期3013-3018,共6页
Metallic ring-shaped nanotube arrays are proposed and its optical transmission properties are studied by using finite-difference time-domain (FDTD) method. Compared with the transmission spectra of conventional circ... Metallic ring-shaped nanotube arrays are proposed and its optical transmission properties are studied by using finite-difference time-domain (FDTD) method. Compared with the transmission spectra of conventional circular nanotube arrays, two photonic band gaps are emerged in the transmission spectra offing-shaped nanotube arrays, the two band gaps and transmission spectra are adjusted by the length, inner radius, intertube spacing and the dielectric constants of the core and embedding medium, and magnitude modification, redshift and blueshift of the resonance modes are observed. A metallic ring-shaped nanotube arrays for subwavelength band-stop filter in the range of visible light can be achieved. To understand its physical origin, field-interference mechanism was suggested by the field distributions. The proposed nanostructures and results may have great potential applications in subwavelength near-field optics. 展开更多
关键词 ring-shaped nanotube arrays PLASMON transmission spectrum finite-difference time-domain (FDTD) OPTIMIZATION
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