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光学元件检测技术的研究 被引量:11
1
作者 余景池 孙侠菲 +1 位作者 郭培基 丁泽钊 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2002年第S1期15-18,共4页
介绍了光学非球面加工精磨阶段和抛光阶段的检测技术、柱面镜面形的测量方法、超高精度球面面形的测量方法和光学元件参数的高精度测量技术。
关键词 光学元件 非球面 面形测量
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利用激光全息技术校正大口径光学成像系统像差 被引量:10
2
作者 唐敏学 沈为民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期1347-1352,共6页
基于光学全息原理,分析了激光全息技术校正光学成像系统像差的机理和方法,建立了全息记录实验系统,用于校正口径500 mm、低质量球面反射镜光学系统对有限远物体成像时的像差。采用原光路再现的方法,通过比较像差校正前后的干涉图样和成... 基于光学全息原理,分析了激光全息技术校正光学成像系统像差的机理和方法,建立了全息记录实验系统,用于校正口径500 mm、低质量球面反射镜光学系统对有限远物体成像时的像差。采用原光路再现的方法,通过比较像差校正前后的干涉图样和成像结果,验证了该校正方法的可行性。实验结果表明,校正后该系统剩余波像差约为λ/8。 展开更多
关键词 全息术 光学成像系统 大口径反射镜 像差校正
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稀疏孔径光学系统模拟实验研究 被引量:1
3
作者 吴泉英 钱霖 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期33-34,共2页
分析Golay3稀疏孔径结构及其调制传递函数分布,介绍模拟实验平台构建的思路和实验装置的参数。给出全孔径和Golay3稀疏孔径两种光瞳的模拟实验像,以及进行维纳滤波图像处理,并与计算机模拟成像结果进行比较。结果表明模拟实验与计算机... 分析Golay3稀疏孔径结构及其调制传递函数分布,介绍模拟实验平台构建的思路和实验装置的参数。给出全孔径和Golay3稀疏孔径两种光瞳的模拟实验像,以及进行维纳滤波图像处理,并与计算机模拟成像结果进行比较。结果表明模拟实验与计算机模拟成像一致,验证了稀疏孔径光学系统成像理论和维纳滤波技术应用于稀疏孔径光学系统图像复原的有效性。 展开更多
关键词 空间遥感 稀疏孔径 模拟实验
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棱镜-光栅-棱镜光谱成像系统的光学设计 被引量:12
4
作者 朱善兵 季轶群 +3 位作者 宫广彪 张蕊蕊 沈为民 唐敏学 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第9期2270-2273,共4页
设计了一种基于棱镜-光栅-棱镜(Prism-Grating-Prism,PGP)分光器件的新型成像光谱仪.论述了此成像光谱仪的工作原理和结构形式,包括PGP、准直物镜和成像物镜的设计要求.PGP元件中采用体积相位全息透射光栅,可以获得高的衍射效率,并且能... 设计了一种基于棱镜-光栅-棱镜(Prism-Grating-Prism,PGP)分光器件的新型成像光谱仪.论述了此成像光谱仪的工作原理和结构形式,包括PGP、准直物镜和成像物镜的设计要求.PGP元件中采用体积相位全息透射光栅,可以获得高的衍射效率,并且能与棱镜较好地胶合.给出了此成像光谱仪的设计结果,其光谱范围为400~800 nm,像元光谱分辨率约1.6 nm,系统长度为85 mm. 展开更多
关键词 棱镜-光栅-棱镜 成像光谱仪 体全息相位光栅 光学设计
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液体喷射抛光技术材料去除机理的有限元分析 被引量:28
5
作者 方慧 郭培基 余景池 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期218-223,共6页
实验研究了液体喷射抛光技术的材料去除量分布特征,并利用有限元分析方法,分析了抛光头(液体柱)与工件表面相互作用时流场的分布特点。实验结果及计算机模拟的结果表明,材料去除量与射流碰撞工件后流体沿工件表面的速度有关,即材料去除... 实验研究了液体喷射抛光技术的材料去除量分布特征,并利用有限元分析方法,分析了抛光头(液体柱)与工件表面相互作用时流场的分布特点。实验结果及计算机模拟的结果表明,材料去除量与射流碰撞工件后流体沿工件表面的速度有关,即材料去除量的分布与抛光液在工件表面速度场的分布有关,速度分布最大的边缘部分,材料去除量最大;相互作用区外,速度逐渐减小,材料去除量也随之渐少。该现象说明,抛光液中磨料粒子的径向流动对工件产生的径向剪切应力是材料去除的关键。 展开更多
关键词 喷射抛光 有限元法 去除机理 冲击磨损
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0.5m超薄镜主动支撑面形校正及实验 被引量:11
6
作者 曾春梅 郭培基 余景池 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第3期570-578,共9页
为了研究主动支撑条件对超薄镜面形误差的校正能力,以一个直径0.5m的超薄镜为例进行了面形校正的仿真分析及实验验证。分析了致动器作用力与超薄镜面形的关系,引入了一些需校正的面形误差,如初级球差、慧差、像散及重力变形等,确定了致... 为了研究主动支撑条件对超薄镜面形误差的校正能力,以一个直径0.5m的超薄镜为例进行了面形校正的仿真分析及实验验证。分析了致动器作用力与超薄镜面形的关系,引入了一些需校正的面形误差,如初级球差、慧差、像散及重力变形等,确定了致动器作用力的优化目标,用求解非线性约束问题的优化算法——序列二次规划法计算了校正面形误差所需的致动器作用力,得到了超薄镜面形残余误差。仿真分析表明,对于归一化系数为1的初始球差、慧差、像散以及它们的叠加,用本文提供的致动器排布方式可以将面形误差校正到RMSλ/24以内,且对初级像散的校正能力最强,慧差和球差次之;竖直放置时的重力变形加上3种低阶像差的叠加也可被校正到RMSλ/24。在得到主动支撑的0.5m实验镜的初始面形结果后,重新计算了优化力和面形误差,结果表明,计算结果和实际装调结果基本一致,RMS约为λ/7。计算分析了超薄镜面形未能达到预期目标的原因,提出了适当增加致动器和提高超薄镜初始面形精度的改进方案,并最终使超薄镜面形达到RMSλ/20的要求。 展开更多
关键词 超薄镜 主动支撑 致动器 面形校正 序列二次规划法 有限元法
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CCD测量动态范围的扩展技术 被引量:9
7
作者 周建康 沈为民 唐敏学 《光电工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期96-100,114,共6页
介绍利用曝光量控制和图像融合处理技术扩大CCD测量动态范围的原理与方法。用电子快门控制曝光时间,得到强度范围不同的图像,即用低曝光量得到高强度信息,用高曝光量得到同一场景中低强度信息。利用最小二乘法求解CCD响应曲线,引入权重... 介绍利用曝光量控制和图像融合处理技术扩大CCD测量动态范围的原理与方法。用电子快门控制曝光时间,得到强度范围不同的图像,即用低曝光量得到高强度信息,用高曝光量得到同一场景中低强度信息。利用最小二乘法求解CCD响应曲线,引入权重因子融合多幅图像中的有效像素值得到动态范围扩展的图像。在实验中用CCD对小孔的夫朗和费衍射图像进行测量,利用扩展技术得到了能全面反映衍射效应细节的高动态范围图像。 展开更多
关键词 动态范围测量 响应曲线 图像融合 最小二乘法 CCD
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基于小波阈值理论的光学图像去云处理新算法 被引量:16
8
作者 朱锡芳 吴峰 陶纯堪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期3312-3317,共6页
分析了部分云覆盖的单幅光学遥感图像经过多层小波变换后,景物信息和云噪音在小波分解系数中的分布关系,并提出了云区阈值法来有效去除云噪音.通过选择适当的分界层数,将景物信息、云噪音尽可能分别分配到低层和高层细节系数中.高层细... 分析了部分云覆盖的单幅光学遥感图像经过多层小波变换后,景物信息和云噪音在小波分解系数中的分布关系,并提出了云区阈值法来有效去除云噪音.通过选择适当的分界层数,将景物信息、云噪音尽可能分别分配到低层和高层细节系数中.高层细节系数中除主要包含云噪音外,也有部分有用景物信息.由于云噪音亮度大于景物,根据亮度特征合理选择高层细节系数的亮度阈值,去除云噪音,而保留其中的景物信息.通过对低层、高层细节系数和近似系数分别设置权重,增加景物对比度,减小残留云影响,从而重构得到恢复图像.提出了以信息熵作为分界层数、权重、阈值等参量选择的定量标准.实验证明,按信息熵标准能正确地选择参量,依据本文算法得到的去云效果远优越于同态滤波和Retinex算法,且能充分保留云区以外景物信息. 展开更多
关键词 图像处理 阈值 权重因子 小波分解
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消色散光变图像的二元光学设计与制作方法 被引量:5
9
作者 周小红 陈林森 +1 位作者 邵洁 魏国军 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第11期1701-1704,共4页
提出了一种实现消色散光变图像的二元光学方法.以不同取向的狭缝光阑作为目标物光场,采用迭代傅里叶变换算法计算得到具有定向衍射特性的二元位相结构,并作为光变图像的微结构.面向不同图形结构的光变图像,给出了两种不同的数据方案.利... 提出了一种实现消色散光变图像的二元光学方法.以不同取向的狭缝光阑作为目标物光场,采用迭代傅里叶变换算法计算得到具有定向衍射特性的二元位相结构,并作为光变图像的微结构.面向不同图形结构的光变图像,给出了两种不同的数据方案.利用自行研制的激光直写系统以逐图形方式和矢量化直写工作方式分别光刻不同结构的光变图像,位相结构的线宽为2μm.实验结果表明,定向衍射二元光学位相结构具有消色散特征,且适合于热压复制工艺,为制造消色散光变图像提供了一种新方法. 展开更多
关键词 二元光学 光变图像 激光直写 消色散
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CAE技术在某空间相机关键结构设计中的应用 被引量:6
10
作者 韦晓孝 余建军 王凯旋 《机械设计》 CSCD 北大核心 2008年第2期54-57,共4页
利用CAD/CAE技术对某空间相机关键结构进行了大量的工程分析,分析比较计算结果,最后选取合理的结构。CAE技术对空间相机光机结构设计起着决定性的指导作用,是现代设计方法中最重要的手段之一。
关键词 CAE 空间相机 工程分析 结构设计
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面向光信息与能量同步传输的接收电路研究
11
作者 涂俊轩 樊庭冰 +4 位作者 倪慧琳 庄济舟 曹国洋 吴绍龙 李孝峰 《光通信研究》 北大核心 2025年第2期20-25,共6页
【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行... 【目的】在光信息与能量同步传输(SLIPT)系统中,能量采集(EH)与信息传输(IT)两种功能相互制约,为了使SLIPT系统更高效地工作,需要对两者进行调控。【方法】文章首先测试了目前SLIPT系统中常用的接收电路,并依据测试结果对接收电路进行了优化。文章所设计的接收电路由解耦合电路、EH电路和信号处理电路3个电路组成,其中,解耦合电路由能量采集支路(EHB)、电流调控支路(CRB)和信息传输支路(ITB)3条支路组成,用于分离和调控光/电转换器件输出电流;EH电路由升压、能量管理和稳压电路组成,用于能量的采集管理和输出;信号处理电路由两级低通同相放大和阈值比较电路组成,用于信号的滤波放大和整形。然后,将接收电路应用于以发光二极管(LED)和光伏电池(PV)为光/电转换器件及以单片机为处理器的SLIPT系统中,文章归纳了EH和IT两个功能之间的制约关系和调控方式。【结果】测试结果表明,基于文章设计的电路,SLIPT系统能在EH、IT和信息与能量同时传输模式之间切换,通过调节接收电路的参数能够调控PV输出电流分配,从而调控输入到EHB的功率和ITB的信干比(SIR),进而实现能量的高效采集和信息的稳定传输,对应的能量存储功率和通信速率可由解耦合电路均衡与调控。【结论】接收电路能在无外加电源的情况下工作,同时具备最大功率点追踪、低功耗和工作模式可调等特点。 展开更多
关键词 光信息与能量同步传输 光伏电池 能量采集 信息传输 电路设计
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莫尔偏折技术用于测量镜片屈光度的研究 被引量:4
12
作者 王勤 余景池 +1 位作者 陈浩 王媛媛 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期74-79,118,共7页
本文从莫尔偏折技术的基本原理出发,结合镜片屈光度的概念,分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的,即:镜片的屈光度与透... 本文从莫尔偏折技术的基本原理出发,结合镜片屈光度的概念,分别从泰伯效应与光栅遮光阴影原理相结合以及菲涅耳-基尔霍夫理论的角度推导了变形后的莫尔条纹倾角与被测镜片屈光度的关系。两种方法推算结果是一致的,即:镜片的屈光度与透过镜片后产生的莫尔条纹的倾角的正切成正比。对影响镜片屈光度测量误差的几个参量进行了讨论,理论分析表明,选用合适的光栅周期,设定合理的两光栅间夹角,莫尔偏折技术用于测量低屈光度及中高屈光度的镜片具有很高的测量精度。最后给出了测量单光镜片、非球面镜片和渐进多焦点镜片的莫尔条纹图,并进行了分析讨论。 展开更多
关键词 莫尔条纹 泰伯效应 屈光度 测量 渐进多焦点镜片
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结构型式对折射式光学系统二级光谱的影响 被引量:2
13
作者 刘琳 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2009年第4期28-29,共2页
二级光谱是制约长焦距折射式光学系统成像质量提高的一个重要因素。在使用普通玻璃的情况下,选用不同的结构型式对折射式光学系统的二级光谱数量是有一定影响的。本文着重分析比较了双胶合、远距、匹兹伐结构等折射式系统的二级光谱,给... 二级光谱是制约长焦距折射式光学系统成像质量提高的一个重要因素。在使用普通玻璃的情况下,选用不同的结构型式对折射式光学系统的二级光谱数量是有一定影响的。本文着重分析比较了双胶合、远距、匹兹伐结构等折射式系统的二级光谱,给出了在焦距、相对孔径、视场角相同并且选用相同玻璃条件下三种不同结构的设计实例,设计结果表明三种结构的二级光谱与理论分析是一致的。 展开更多
关键词 二级光谱 折射式系统 光学设计
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全息校正望远镜主镜像差的实验研究
14
作者 朱爱敏 唐敏学 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2011年第6期28-29,共2页
在全息技术校正望远镜主镜像差原理的基础上,采用平行光记录和平行光再现的方法,建立了口径200mm玻璃基底球面反射镜像差校正的实验装置,进行全息校正实验研究。通过测量像差校正前反射镜面形误差、记录校正后再现参考光束与原参考光束... 在全息技术校正望远镜主镜像差原理的基础上,采用平行光记录和平行光再现的方法,建立了口径200mm玻璃基底球面反射镜像差校正的实验装置,进行全息校正实验研究。通过测量像差校正前反射镜面形误差、记录校正后再现参考光束与原参考光束干涉图、比较像差校正前后光学系统焦点尺寸大小以及分辨率板成像结果,实验验证了全息技术校正望远镜主镜像差的方法和技术的可行性。 展开更多
关键词 全息技术 望远镜主镜 面形误差 像差校正
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机载红外推扫成像光谱仪光学设计 被引量:5
15
作者 刘子寒 季轶群 +2 位作者 石荣宝 陈宇恒 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2941-2946,共6页
红外成像光谱仪适用于火山活动探测、森林火灾监测、城市化影响分析、地球表面研究及军事伪装识别等方面。文中基于Dyson中继系统,设计使用波长范围为7.5~10μm的长波红外成像光谱仪,采用凹面衍射光栅分光,系统F数达到1.2,视场角18&... 红外成像光谱仪适用于火山活动探测、森林火灾监测、城市化影响分析、地球表面研究及军事伪装识别等方面。文中基于Dyson中继系统,设计使用波长范围为7.5~10μm的长波红外成像光谱仪,采用凹面衍射光栅分光,系统F数达到1.2,视场角18°,空间分辨率为1 mrad,光谱分辨率为50 nm,NETD小于0.3 K,调制传递函数接近衍射极限,光学系统体积为72 mm×39 mm×39 mm。该系统具有集光本领强、固有像差小、结构紧凑等优点。对其杂散热辐射分析表明,采用实入瞳作为冷光栏和整体制冷的方法,能有效地抑制光机系统自身的热辐射。 展开更多
关键词 成像光谱仪 同心系统 凹面光栅 光学设计
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星载高光谱碳监测光学载荷的研究进展 被引量:8
16
作者 潘俏 朱嘉诚 +3 位作者 杨子江 顾凌军 陈新华 沈为民 《航天返回与遥感》 CSCD 北大核心 2021年第6期34-44,共11页
星载高光谱遥感探测大气温室气体浓度和分布对研究全球碳循环和气候环境变化具有重要意义。文章综述了国际星载碳监测遥感技术和被动式光学载荷的研究现状与进展,分析用于全球温室气体监测的光学技术与遥感载荷的技术特点及优缺点,总结... 星载高光谱遥感探测大气温室气体浓度和分布对研究全球碳循环和气候环境变化具有重要意义。文章综述了国际星载碳监测遥感技术和被动式光学载荷的研究现状与进展,分析用于全球温室气体监测的光学技术与遥感载荷的技术特点及优缺点,总结光学系统中采用的关键技术。结合目前中国国内已有载荷和已布局的研究项目,对星载高光谱碳监测光学载荷的未来发展进行了展望,对中国发展高性能空间遥感碳监测技术具有一定意义。 展开更多
关键词 碳监测 温室气体 光学系统 高光谱遥感
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全场光学相干层析在细胞成像中的应用研究 被引量:2
17
作者 胡斌 江兴方 +2 位作者 石晓灏 刘磊 邓林红 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期437-443,共7页
研制了一套基于Linnik干涉仪的全场光学相干层析(FF-OCT)系统对细胞进行层析成像。不同于其他FF-OCT系统的成像方法,该系统采用了基于Hilbert变换的图像恢复算法,只需2幅移相干涉图就可以恢复样品的结构信息,即使移相出现误差,仍能得到... 研制了一套基于Linnik干涉仪的全场光学相干层析(FF-OCT)系统对细胞进行层析成像。不同于其他FF-OCT系统的成像方法,该系统采用了基于Hilbert变换的图像恢复算法,只需2幅移相干涉图就可以恢复样品的结构信息,即使移相出现误差,仍能得到样品层析图。系统的实测纵向、横向分辨率分别达到1.1μm、2.5μm。通过对洋葱表皮细胞的初步成像实验,验证了该FF-OCT系统的可行性,为进一步实现高分辨率细胞成像奠定了基础。 展开更多
关键词 图像处理 显微 全场光学相干层析 成像系统 希尔伯特变换
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基于MEMS技术的柔性多触点深部脑刺激电极研制 被引量:1
18
作者 张磊 李璟文 +1 位作者 周望 王守岩 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期1517-1521,共5页
深部脑刺激可以有效治疗帕金森病、癫痫、抑郁等疾病。深部脑刺激电极是深部脑刺激系统中的重要组成部分,传统的四触点电极由于通道少,触点面积大,分辨率低,容易刺激不必要的区域从而引起副作用。为提高深部脑刺激的分辨率和精度,设计... 深部脑刺激可以有效治疗帕金森病、癫痫、抑郁等疾病。深部脑刺激电极是深部脑刺激系统中的重要组成部分,传统的四触点电极由于通道少,触点面积大,分辨率低,容易刺激不必要的区域从而引起副作用。为提高深部脑刺激的分辨率和精度,设计了一种具有24个触点的深部脑刺激电极,并利用微机电系统制作技术制作出柔性电极。该柔性电极基底材料为生物相容性良好的聚一氯对二甲苯(Parylene C),导电材料为金。电极触点和焊点均为285μm×1500μm,连接焊点和触点的连接线宽为50μm。初步电学测试表明,电极具有良好的低阻抗电学性能。使用多触点电极可减小触点尺寸,提高刺激的分辨率,改善脑刺激电极在临床中的治疗效果。 展开更多
关键词 柔性电极 深部脑刺激 柔性基底 微机电加工
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基于MODTRAN模型计算星载CCD相机信噪比 被引量:14
19
作者 陈宇恒 周建康 +2 位作者 陈新华 周望 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2009年第5期910-914,共5页
信噪比表征CCD相机的辐射分辨能力,是评价星载CCD相机图像质量的重要参数。传统的相机信噪比计算方法多为构造模型、推导出计算公式、代入器件参数求解,这样的计算没有考虑相机在轨工作的工作环境,结果值较真实值有显著差距。文中利用MO... 信噪比表征CCD相机的辐射分辨能力,是评价星载CCD相机图像质量的重要参数。传统的相机信噪比计算方法多为构造模型、推导出计算公式、代入器件参数求解,这样的计算没有考虑相机在轨工作的工作环境,结果值较真实值有显著差距。文中利用MODTRAN模型,对相机在轨工作环境的地面与大气的辐射进行了模拟计算,用实测噪声值代替传统的噪声模型进行计算,最大程度地使计算条件符合星载CCD相机实际在轨工作的情况。还综合考虑了不同太阳高度角、地面反射率条件下CCD相机的信噪比变化情况,量化分析了这些客观因素对CCD相机实拍时信噪比可能造成的影响,该分析对选择星载CDD相机拍摄的季节、时辰有参考价值。 展开更多
关键词 信噪比计算 星载CCD相机 成像质量 MODTRAN 实测噪声
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机载可见-红外超光谱成像仪信噪比的估算 被引量:6
20
作者 陈宇恒 季轶群 +2 位作者 周建康 陈新华 沈为民 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期2300-2303,共4页
信噪比表征光谱成像仪的辐射响应,是与其图像质量密切关联的重要参数。对于机载超光谱成像仪,在保证光谱分辨率的同时,要求其信噪比达到数百量级。有别于单色相机,光谱成像仪的信噪比估算侧重于获得其工作波段内各波长处的信噪比值。仿... 信噪比表征光谱成像仪的辐射响应,是与其图像质量密切关联的重要参数。对于机载超光谱成像仪,在保证光谱分辨率的同时,要求其信噪比达到数百量级。有别于单色相机,光谱成像仪的信噪比估算侧重于获得其工作波段内各波长处的信噪比值。仿真实际的拍摄条件,特别引入了入射狭缝对视场限制所引起的信噪比衰减,综合考虑平台高度、太阳高度角、地面反射率等环境因子,利用"中分辨率大气传输模型"建立光信号的大气传输模型。超光谱成像仪的工作波段覆盖可见、近红外范围,同时使用的两个探测器的噪声需分别予以计算。信噪比的估算可作为机载超光谱成像仪总体设计和参数确定的依据。 展开更多
关键词 信噪比 超光谱成像仪 入射狭缝 中分辨率大气传输模型
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