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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
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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 帧转移CCD Smear效应 地面检测系统
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基于FISS成像光谱数据的鲜-解冻肉识别研究 被引量:7
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作者 张学文 张立福 +2 位作者 黄长平 郑兰芬 童庆禧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期2187-2190,共4页
基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(field imaging spectrometer system,FISS),利用获取的可见/近红外波段成像光谱数据进行鲜猪肉和解冻猪肉的识别研究,同时对鲜猪肉的新鲜度在类别和等级上分别进行识别研究。通过最小噪声分离... 基于自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(field imaging spectrometer system,FISS),利用获取的可见/近红外波段成像光谱数据进行鲜猪肉和解冻猪肉的识别研究,同时对鲜猪肉的新鲜度在类别和等级上分别进行识别研究。通过最小噪声分离变换和一阶微分处理,消除数据高频随机噪声和基线偏移,改善多重共线性,运用Wilks’lambda逐步法选择特征波长,采用Fisher线性判别函数建立判别分析模型。运用选择的前8个波段建立模型,对鲜猪肉和解冻猪肉的识别即可高达99%;运用选择的前6个波段,鲜猪肉新鲜度类别总体正确识别率达到98%;运用28个波段,鲜猪肉新鲜度等级的总体正确识别率为93.6%。研究结果表明,FISS在肉类食品品质识别分类方面具有较高的应用潜力。 展开更多
关键词 地面成像光谱辐射测量系统 成像光谱技术 猪肉品质识别 光谱分析
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基于FISS成像光谱数据牛奶品种识别研究 被引量:1
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作者 黄长平 张立福 +2 位作者 张晓红 郑兰芬 童庆禧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期214-218,共5页
利用自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(fieldimaging spectrometer system,FISS)获取了14种典型牛奶样品的高光谱图像数据,并基于此做了牛奶品种识别研究。首先剔除2个异常样品,对剩余12种牛奶样品随机取样,共取1200个像元样本;为消... 利用自主研制的地面成像光谱辐射测量系统(fieldimaging spectrometer system,FISS)获取了14种典型牛奶样品的高光谱图像数据,并基于此做了牛奶品种识别研究。首先剔除2个异常样品,对剩余12种牛奶样品随机取样,共取1200个像元样本;为消除高频随机噪声和基线偏移,改善多重共线性,对所有样本做移动平均平滑和一阶微分预处理,再运用逐步回归法选择的特征波长建立牛奶多类判别分析模型。结果表明,对12种牛奶样本混合识别,总体判别精度高达95.5%,其中蒙牛、伊利和光明三种原味酸奶的总体正确识别率为88.3%;对这三种原味酸奶构成的样本子集单独识别,其总体正确识别率为88.7%。这说明FISS能够用于牛奶品种识别研究,还发现为实现有针对性的牛奶品种鉴别,同类型不同厂家生产的牛奶最好单独识别,这不仅能减少模型变量,提高模型运算效率和稳定性,也能提高判别的总体精度。 展开更多
关键词 成像光谱技术 遥感应用 品种识别 地面成像光谱辐射测量系统(fiss)
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运动补偿成像光谱仪的地面分辨率 被引量:7
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作者 李欢 向阳 冯玉涛 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期745-749,共5页
针对用运动补偿增加成像光谱仪能量积分时间的情况,推导出了其地面分辨率和望远系统焦距选择的一般表达式。运动补偿成像光谱仪地面分辨率与指向反射镜转角成反比关系,转角大时地面分辨率低,反之亦然。给定成像光谱仪探测器像元尺寸为20... 针对用运动补偿增加成像光谱仪能量积分时间的情况,推导出了其地面分辨率和望远系统焦距选择的一般表达式。运动补偿成像光谱仪地面分辨率与指向反射镜转角成反比关系,转角大时地面分辨率低,反之亦然。给定成像光谱仪探测器像元尺寸为20μm,飞行轨道高度为600 km,光线摆角≤30°,以星下点、最大摆角和整个运动补偿段地面分辨率中值为30 m为依据来计算望远系统的焦距,求得望远系统焦距为400、470、435 mm,并给出了此时的地面分辨率相对比值与光线摆角的关系曲线。对于积分时间一定的情况,推导出指向反射镜的反扫角速度公式。结果表明:指向反射镜反扫角速度是卫星运动速度、飞行轨道高度、对目标进行凝视测量时光线的提前摆角、飞行时间及地球半径的函数,改变指向反射镜反扫的角速度,可使积分时间增大N倍。 展开更多
关键词 成像光谱 望远系统 运动补偿 指向反射镜 地面分辨率
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采用可见/近红外成像光谱技术的玉米籽粒品种识别 被引量:2
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作者 杨杭 张立福 童庆禧 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2013年第9期2437-2441,共5页
利用地面成像光谱辐射测量系统(Field Imaging Spectrometer System,FISS)获取了5种玉米籽粒的成像光谱数据,经反射率反演、噪声去除和一阶微分处理后,运用Wilk-lambda逐步判别法进行波段选择并建立判别模型。交叉验证结果表明:(1)平均... 利用地面成像光谱辐射测量系统(Field Imaging Spectrometer System,FISS)获取了5种玉米籽粒的成像光谱数据,经反射率反演、噪声去除和一阶微分处理后,运用Wilk-lambda逐步判别法进行波段选择并建立判别模型。交叉验证结果表明:(1)平均识别精度为91.6%,除了高油115的识别精度仅有87%外,其他品种的识别精度均在90%以上;(2)在分类方案、光谱波段数、每类样本数量不变的情况下,分类精度受类别数和类别间可分性的影响;(3)随着入选波段数的增加模型识别精度逐步提高。因此成像光谱技术在玉米品种的识别以及质量检测方面具有重要的应用前景。 展开更多
关键词 地面成像光谱辐射测量系统 玉米 品种识别 留一验证
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基于ASD和FISS的植被叶片氮素含量反演研究 被引量:11
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作者 熊鹰 刘波 岳跃民 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2013年第4期582-587,共6页
地面成像光谱系统能够在更为微观的尺度上满足多元化应用需求,实现对植物群体、单个植株的快速精细探测,获取精细的植被生理参量的空间信息,从而弥补大尺度远距离遥感难以发挥作用的领域。本文采用ASD地物光谱仪和新型地面成像光谱系... 地面成像光谱系统能够在更为微观的尺度上满足多元化应用需求,实现对植物群体、单个植株的快速精细探测,获取精细的植被生理参量的空间信息,从而弥补大尺度远距离遥感难以发挥作用的领域。本文采用ASD地物光谱仪和新型地面成像光谱系统FISS,以大豆叶片为研究对象,获取大豆叶片ASD光谱及FISS成像光谱数据,探讨大豆植株叶片的图像特征、反射率光谱、导数光谱、光谱指数等光谱特征变量与叶片氮素含量的相关性,建立植株叶片氮素含量的估算模型。研究结果表明:FISS地面成像光谱仪和ASD地面非成像光谱仪对氮素具有敏感指示的波段区间一致,480~520nlrl和680~720nin区间的波段范围与氮素含量具有较高的相关性;导数光谱特征所得精度要比原始光谱特征所得精度高,说明导数光谱对氮素含量的指示更为敏感,可以更加有效地提取氮素含量信息;反演模型对氮素含量反演精度的影响低于光谱特征对精度的影响。研究表明FISS数据由于其独特的测量方式和图谱合一的特点,可以更加准确地用于植被氮素含量的反演,实现植被叶片氮素含量的快速实时无损监测及图像可视化表达。 展开更多
关键词 植被 氮素含量 地面成像光谱系统(fiss) 光谱特征
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发展中的欧洲气象卫星计划
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作者 盛永伟 《遥感信息》 CSCD 1994年第4期40-41,37,共3页
发展中的欧洲气象卫星计划盛永伟国家卫星气象中心国家卫星气象中心十分重视同国际伙伴的合作,已同NOAA(美国海洋与大气管理局)和EUMETSAT(欧洲气象卫星组织)等建立了良好的关系。应EU-METSAT主任J.Mor... 发展中的欧洲气象卫星计划盛永伟国家卫星气象中心国家卫星气象中心十分重视同国际伙伴的合作,已同NOAA(美国海洋与大气管理局)和EUMETSAT(欧洲气象卫星组织)等建立了良好的关系。应EU-METSAT主任J.Morgan博士的邀请,笔者有幸于199... 展开更多
关键词 卫星应用 空间研究组织 红外成像 地面系统 光谱通道 扫描辐射仪 在轨运行 降水指数 运行中心 地球观测卫星
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简讯
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《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期115-115,共1页
我校通信工程学院图像研究所为“嫦娥一号”成功研制实时图像压缩系统 该图像压缩系统能够对卫星中搭载的干涉多光谱成像光谱仪所成图像进行实时压缩,并通过地面接收设备进行实时解码、显示和存储.据了解,该系统采用的“空间维独立... 我校通信工程学院图像研究所为“嫦娥一号”成功研制实时图像压缩系统 该图像压缩系统能够对卫星中搭载的干涉多光谱成像光谱仪所成图像进行实时压缩,并通过地面接收设备进行实时解码、显示和存储.据了解,该系统采用的“空间维独立的干涉多光谱图像无损及近无损编码方法”已获得国家发明专利.据介绍,该系统是我国第一个在深空探测通信系统中应用的高性能图像压缩系统. 展开更多
关键词 图像压缩系统 光谱图像 地面接收设备 国家发明专利 实时压缩 通信系统 成像光谱 嫦娥一号
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