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2018年SPIE成像光谱仪会议（SPIE Imaging Spectrometry XXII:Applications,Sensors,and Processing）
2018年 SPIE 成像光谱仪 会议
2017/11/27
The newest scientific and commercial imaging spectro-radiometers collect high signal-to-noise ratio data with simultaneously high spectral and spatial resolution. The design of these systems and the a...
残留谱线弯曲限制了切尔尼-特纳平面光栅光谱仪在成像光谱仪中的应用.本文不同于传统的基于棱镜的光栅谱线弯曲补偿方法,提出了基于倾斜场镜的补偿方法,即在校正场曲的同时对入射到场镜不同区域,不同波长的狭缝像分别进行谱线弯曲校正,且没有改变系统的其它光学特性.对狭缝大小为7.8 mm×0.016 mm 、光谱范围0.31~0.5 μm、光谱分辨率0.4 nm、物方焦距70 mm、1:1放大倍率的切尔尼-特...
为了研究温度对机载成像光谱仪光学性能的影响,分析了机载环境下仪器温度载荷的特点,阐述了温度载荷的作用机理和表现形式,研究了光谱仪的热光学性能。首先,分析了机载环境下温度载荷特点;其次,以最小二乘法和坐标转换法为理论依据,编制了面形误差及刚体位移求解程序,并结合有限元法计算了光机系统在温度载荷作用下各镜面的变形值和刚体位移大小;最后,对变形后的光学系统进行了光线追迹,求解了镜面刚体位移导致的谱线位置...
机载红外推扫成像光谱仪光学设计
成像光谱仪 同心系统 凹面光栅 光学设计
2014/1/11
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7.5~10 μm 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...
SVM的光栅成像光谱仪图像畸变校准方法
光栅成像光谱仪 图像畸变校正 遗传算法 支持向量机
2014/1/5
成像光谱仪是一种“图谱合一”的光学遥感仪器。光栅成像光谱仪在获取数据立方体时，由于色散元件本身光谱展开的非线性，导致获取的条带像出现畸变，致使采样频率与拼接方式合理匹配时，获取的图像依然会出现畸变。利用边缘到中心灰度值渐变原理和遗传算法，更准确的提取畸变特征点，选择合适的参数，建立支持向量机回归数学模型，对畸变图像进行校正。与其常规畸变校正方法相比，该方法能够有效的兼顾全局校正法中存在的局部误差，...
紫外临边成像光谱仪时间同步系统的优化
紫外临边成像光谱仪 时间系统 时间同步精度 数据反演
2013/11/8
为了提高紫外临边成像光谱仪的系统在轨时间同步精度，提出了采用参考时钟源计算时钟漂移率的方法。对光谱仪的时间系统工作原理进行了分析，利用光谱仪系统中的1553 B 接口芯片的时标单元作为参考时钟源，获得连续的样本数据，确定了线性拟合计算时钟漂移率，实现对时钟漂移进行动态补偿和光谱仪时间系统优化。给出了基于GPS 时钟源的实时检测方法，采用高速FPGA 芯片设计了时间同步系统；应用仿真测试设备，记录光...
大相对孔径宽视场成像光谱仪已成航天、航空遥感的迫切需求,要求其望远镜具有大相对孔径、宽视场和像方远心、成像质量高等特点.以同轴三反望远镜的几何成像理论为基础,研究了大相对孔径、宽视场远心离轴三反望远镜的光学设计问题,并且编制了初始结构计算程序.采用视场离轴方式设计了一个波段范围200~1 000 nm,焦距210 mm,相对孔径1:2.5,线视场14°的远心离轴三反望远镜,主镜和三镜为6次非球面,...
面阵CMOS光纤光谱仪研制
互补金属氧化物半导体 吸光度 光强定标
2013/1/25
研制了一种以非对称交叉Czerny-Turner光路为结构的互补金属氧化物半导体小型光纤光谱仪样机,探讨了以面阵互补金属氧化物半导体图像传感器作为光电探测器的光度测量准确性和线性问题,分析了杂散光对吸光度测量的影响.结论是:通过光强定标和非线性修正后,互补金属氧化物半导体小型光纤光谱仪可以满足一般的应用要求,其光谱测量范围为380~800 nm,光谱带宽约6 nm,积分时间1~500 ms,波长准...
通过分析Chang’E-1卫星所获取的高光谱数据的太阳高度角因素，选取了太阳高度角较高的IIM 2C数据进行光谱定标。采用邻域平均法及邻域加权均值法对原始数据进行了杂点、条带修复。由于干涉成像光谱仪CCD阵列增益畸变以及它的自身问题使得干涉影像存在横向响应不均一性，提出采用基于子空间最大特征值法进行校正，结果影像亮度统计其强度表现均一，符合自然图像特征，并采用自编程序进行几何校正。运用国际上较为成...
探测器横纹误差对大孔径静态干涉成像光谱仪影响的建模与修正
成像光谱技术 大孔径 光谱反演 横纹误差
2012/4/1
大孔径静态干涉成像光谱技术在航天遥感应用中，由于探测器横纹误差影响，使获得的干涉数据无法反演光谱数据，需要对横纹误差进行修正。通过对干涉成像机理的分析，给出探测器横纹误差影响下的干涉成像模型，提出横纹误差影响下干涉数据修正方法。最后利用仪器获取的数据，对提出的修正方法进行验证，由处理结果可以看出，本文所提的修正方法可以很好的修正横纹误差对光谱的影响，提高反演光谱的精度。
凸面光栅成像光谱仪图像数据量巨大，给数据的传输和存储带来了压力，因此要对图像数据进行实时压缩。首先根据成像原理对图像数据的特点进行了分析，得出去除空间相关性和谱间相关性的压缩途径;然后，进行了压缩算法分析，提出了在谱间进行一阶线性预测、谱内进行JPEG2000压缩的三维压缩方案;最后，设计了基于FPGA+ADV212的实时压缩系统，其中FPGA用于逻辑控制和预测算法实现，ADV212用于JPEG2...
成像光谱仪一体化设计
成像光谱仪 小型化 光谱 凸面光栅
2012/3/1
随着超光谱成像技术的发展，超光谱成像光谱仪的要求也随之提高，小型化、高光谱分辨率和高空间分辨率成为发展趋势，这就要求设计者在进行仪器设计的过程中不断完善和优化设计。提出了成像光谱仪一体化设计的方法，即不单纯地进行光谱仪分光系统的设计，而是将光谱仪分光系统置于整体结构中进行整体系统设计和优化，从而实现超光谱成像光谱仪的最佳设计结果，并以近年来应用较为广泛的凸面光栅成像光谱仪为例，较为详细地阐述了成像...
在极紫外波段对太阳进行超光谱成像观测是研究太阳上层大气，日冕中等离子物理特性的重要手段。依据太阳极紫外成像光谱仪的应用，结合国内外极紫外成像光谱仪发展现状，制定了太阳极紫外成像光谱仪的性能指标。通过比较各种光学结构的优缺点，选择望远镜与光谱仪组合的结构。讨论并选择了可用的基本元器件，望远系统采用离轴抛物面反射镜，分光器件为高密度超环面等间距光栅。设计出符合指标的光学系统。最后给出了太阳极紫外成像光...
用于水果品质检测的小型成像光谱仪
成像光谱仪 水果品质 无损检测 凸面光栅
2012/1/1
利用成像光谱可同时获得水果的成像信息和光谱信息，实现水果外部和内部品质的高精度、无损伤、无污染的大面积瞬态检测。为了获得水果的成像光谱，设计了一种以自主研发的凸面光栅作为核心元件的小型成像光谱仪，它具有成像质量好、体积小、重量轻等优点，光谱分辨率在578 nm波长处达2.1 nm，光谱谱线弯曲和色畸变均小于0.6%。对该小型成像光谱仪进行了检测和苹果成像光谱测量实验，结果表明：该成像光谱仪满足设计...