高空間分辨率短波紅外信息采集關鍵技術研究
發(fā)布時間：2020-12-04 14:11
短波紅外(SWIR)成像技術因其在穿透云霧、煙塵和夜視成像等方面的獨特優(yōu)勢,在環(huán)境監(jiān)測、火點探測、礦藏調(diào)查和偽裝識別等領域有廣泛的應用前景。隨著應用的推廣,高空間分辨率短波紅外成像系統(tǒng)成為近年來的研究熱點。論文首次論證和分析了SWIR實現(xiàn)500km軌道1m空間分辨率的關鍵技術,并給出了詳細的系統(tǒng)設計參數(shù)。基于國產(chǎn)銦鎵砷短波紅外焦平面組件和研制的SWIR成像系統(tǒng)縮比樣機,對SWIR成像的關鍵技術進行了全面的分析,深入研究了信息采集關鍵技術,包括高速低噪聲信息獲取技術,時間延遲數(shù)字累加技術和基于圖像統(tǒng)計特性的非均勻性校正技術。論文從理論上詳細分析了這些關鍵技術的原理和數(shù)學模型,并通過多項實驗進行了測試和驗證。課題的主要內(nèi)容和創(chuàng)新點包括:1)本課題設計了一套高分辨率短波紅外成像系統(tǒng),可以實現(xiàn)500km軌道1m空間分辨率成像。論文設計、仿真分析了成像系統(tǒng)的關鍵參數(shù),詳細介紹了各項關鍵技術,并重點研究了高速低噪聲信息獲取技術,時間延遲數(shù)字累加技術和基于圖像統(tǒng)計特性的非均勻性校正技術。為了研究和驗證這些關鍵技術,研制了一套縮比的短波紅外原理樣機,設計、開發(fā)并測試了一套高速低噪聲SWIR信息獲取系統(tǒng)...
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
薄云、煙塵對衛(wèi)星高分辨率可見光圖像的影響
同時對獲取圖像的清晰度和對比度也有較大的影響。圖1-2 是相同條件下用短波紅外相機和可見光相機拍攝的圖像[6]，顯示可見光受大氣氣溶膠散射和瑞利散射的影響十分嚴重。
第 1 章 研究背景與意義短波紅外譜段（1.0~2.5μm）長期以來主要用于地礦資源的探測。受探測器技術水平限制，該譜段并未被高分辨率對地觀測領域注意。但隨著相關技術的發(fā)展和認識的提高，發(fā)展短波紅外高分辨率對地觀測技術已逐漸成為可能，并且應用前景十分廣闊。如前文所述，受氣溶膠厚度、大氣粉塵、霧霾等條件影響，高分辨率的可見光相機很難滿足應急應用需求，而短波紅外高分辨率相機在這些場合則有較為優(yōu)越的表現(xiàn)，如圖 1-3 所示[6]，在濃霧和煙塵條件下，短波紅外相機仍然具有良好的成像能力。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國首批0.5米級商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星高景-1年底發(fā)射[J]. 齊真,詹桓,李黎. 國際太空. 2016(12)
[2]若干高光譜成像新技術及其應用研究[J]. 王躍明,賈建鑫,何志平,王建宇. 遙感學報. 2016(05)
[3]高性能短波紅外InGaAs焦平面探測器研究進展[J]. 邵秀梅,龔海梅,李雪,方家熊,唐恒敬,李淘,黃松壘,黃張成. 紅外技術. 2016(08)
[4]全球高分光學星概述(三):亞洲與俄羅斯[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,白照廣. 航天器工程. 2016(02)
[5]全球高分光學星概述(二):歐洲[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,邱慧,白照廣. 航天器工程. 2016(01)
[6]全球高分光學星概述(一):美國和加拿大[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,徐宇杰,白照廣. 航天器工程. 2015(06)
[7]基于MODIS大氣產(chǎn)品的天宮一號高光譜成像儀數(shù)據(jù)大氣校正研究[J]. 胡勇,劉良云,張九星,李緒志. 遙感技術與應用. 2014(06)
[8]“實踐九號”A衛(wèi)星光學遙感圖像雜散光噪聲去除[J]. 嚴明,伍菲,王智勇. 航天返回與遙感. 2014(05)
[9]基于面陣探測系統(tǒng)的掃描成像信息獲取方式研究[J]. 楊育周,張雙壘,龔學藝,黃思婕,蘇曉鋒,陳凡勝. 紅外技術. 2014(06)
[10]嫦娥三號巡視器有效載荷[J]. 代樹武,吳季,孫輝先,張寶明,楊建峰,方廣有,王建宇,王煥玉,安軍社. 空間科學學報. 2014(03)
博士論文
[1]短波紅外高靈敏度成像關鍵技術與應用研究[D]. 韋麗清.中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所) 2017
[2]紅外探測系統(tǒng)數(shù)字域TDI關鍵技術研究[D]. 馬貝.中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所) 2017
[3]集成濾光微結構的InGaAs短波紅外探測器[D]. 王云姬.中國科學院研究生院（上海技術物理研究所） 2014
[4]可見拓展的短波紅外InGaAs探測器研究[D]. 楊波.中國科學院研究生院（上海技術物理研究所） 2014
[5]成像光譜儀運動補償實現(xiàn)技術的研究[D]. 汪逸群.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2013
[6]InGaAs紅外探測器器件與物理研究[D]. 郝國強.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所） 2006
碩士論文
[1]紅外圖像實時非均勻性校正技術研究及硬件實現(xiàn)[D]. 姚琴芬.南京理工大學 2007
本文編號：2897744
【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所)上海市
【文章頁數(shù)】：142 頁
【學位級別】：博士
【部分圖文】：
薄云、煙塵對衛(wèi)星高分辨率可見光圖像的影響
同時對獲取圖像的清晰度和對比度也有較大的影響。圖1-2 是相同條件下用短波紅外相機和可見光相機拍攝的圖像[6]，顯示可見光受大氣氣溶膠散射和瑞利散射的影響十分嚴重。
第 1 章 研究背景與意義短波紅外譜段（1.0~2.5μm）長期以來主要用于地礦資源的探測。受探測器技術水平限制，該譜段并未被高分辨率對地觀測領域注意。但隨著相關技術的發(fā)展和認識的提高，發(fā)展短波紅外高分辨率對地觀測技術已逐漸成為可能，并且應用前景十分廣闊。如前文所述，受氣溶膠厚度、大氣粉塵、霧霾等條件影響，高分辨率的可見光相機很難滿足應急應用需求，而短波紅外高分辨率相機在這些場合則有較為優(yōu)越的表現(xiàn)，如圖 1-3 所示[6]，在濃霧和煙塵條件下，短波紅外相機仍然具有良好的成像能力。
【參考文獻】：
期刊論文
[1]我國首批0.5米級商業(yè)高分辨率遙感衛(wèi)星高景-1年底發(fā)射[J]. 齊真,詹桓,李黎. 國際太空. 2016(12)
[2]若干高光譜成像新技術及其應用研究[J]. 王躍明,賈建鑫,何志平,王建宇. 遙感學報. 2016(05)
[3]高性能短波紅外InGaAs焦平面探測器研究進展[J]. 邵秀梅,龔海梅,李雪,方家熊,唐恒敬,李淘,黃松壘,黃張成. 紅外技術. 2016(08)
[4]全球高分光學星概述(三):亞洲與俄羅斯[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,白照廣. 航天器工程. 2016(02)
[5]全球高分光學星概述(二):歐洲[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,邱慧,白照廣. 航天器工程. 2016(01)
[6]全球高分光學星概述(一):美國和加拿大[J]. 朱仁璋,叢云天,王鴻芳,徐宇杰,白照廣. 航天器工程. 2015(06)
[7]基于MODIS大氣產(chǎn)品的天宮一號高光譜成像儀數(shù)據(jù)大氣校正研究[J]. 胡勇,劉良云,張九星,李緒志. 遙感技術與應用. 2014(06)
[8]“實踐九號”A衛(wèi)星光學遙感圖像雜散光噪聲去除[J]. 嚴明,伍菲,王智勇. 航天返回與遙感. 2014(05)
[9]基于面陣探測系統(tǒng)的掃描成像信息獲取方式研究[J]. 楊育周,張雙壘,龔學藝,黃思婕,蘇曉鋒,陳凡勝. 紅外技術. 2014(06)
[10]嫦娥三號巡視器有效載荷[J]. 代樹武,吳季,孫輝先,張寶明,楊建峰,方廣有,王建宇,王煥玉,安軍社. 空間科學學報. 2014(03)
博士論文
[1]短波紅外高靈敏度成像關鍵技術與應用研究[D]. 韋麗清.中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所) 2017
[2]紅外探測系統(tǒng)數(shù)字域TDI關鍵技術研究[D]. 馬貝.中國科學院大學(中國科學院上海技術物理研究所) 2017
[3]集成濾光微結構的InGaAs短波紅外探測器[D]. 王云姬.中國科學院研究生院（上海技術物理研究所） 2014
[4]可見拓展的短波紅外InGaAs探測器研究[D]. 楊波.中國科學院研究生院（上海技術物理研究所） 2014
[5]成像光譜儀運動補償實現(xiàn)技術的研究[D]. 汪逸群.中國科學院研究生院（長春光學精密機械與物理研究所） 2013
[6]InGaAs紅外探測器器件與物理研究[D]. 郝國強.中國科學院研究生院（上海微系統(tǒng)與信息技術研究所） 2006
碩士論文
[1]紅外圖像實時非均勻性校正技術研究及硬件實現(xiàn)[D]. 姚琴芬.南京理工大學 2007
本文編號：2897744
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教材專著
