發(fā)布時(shí)間：2021-03-01 22:25

　　高光譜成像光譜儀由于能夠獲得目標(biāo)的圖像信息和光譜信息,已廣泛應(yīng)用于航空、航天等觀測(cè)系統(tǒng)。一般情況下,地面植被的反射譜段主要集中在可見(jiàn)/近紅外波段（400nm-1000nm）,在此波段上成像光譜儀接收到的太陽(yáng)輻射能量強(qiáng),圖像信噪比高。因此,伴隨著小衛(wèi)星、無(wú)人機(jī)等航空航天設(shè)備的發(fā)展,基于可見(jiàn)/近紅外波段的成像光譜儀廣泛應(yīng)用于植物生長(zhǎng)監(jiān)控、植物類型鑒別、軍事偽裝鑒別等領(lǐng)域,尤其是小型化實(shí)時(shí)成像光譜儀的需求尤為突出。國(guó)外小型化實(shí)時(shí)成像光譜技術(shù)比較成熟,形成一系列性能優(yōu)異的產(chǎn)品,國(guó)內(nèi)還處于起步狀態(tài),其原因是研制的關(guān)鍵技術(shù)比較多,且不易突破。本文在考慮現(xiàn)有技術(shù)狀況的基礎(chǔ)上,主要針對(duì)前置望遠(yuǎn)物鏡和光譜成像系統(tǒng)展開(kāi)研究。前置望遠(yuǎn)物鏡是整個(gè)系統(tǒng)的眼睛,用于對(duì)外界目標(biāo)的能量信息和空間信息的收集,其性能的好壞直接影響著目標(biāo)的彩色圖像質(zhì)量和系統(tǒng)的光譜分辨率,因此,前置望遠(yuǎn)物鏡的優(yōu)化設(shè)計(jì)是整個(gè)系統(tǒng)光學(xué)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。本文詳細(xì)介紹了對(duì)稱結(jié)構(gòu)雙高斯物鏡的初始結(jié)構(gòu)計(jì)算方法,在此基礎(chǔ)上對(duì)其進(jìn)行失對(duì)稱變形和復(fù)雜化優(yōu)化設(shè)計(jì),并對(duì)其進(jìn)行遠(yuǎn)心控制,最終實(shí)現(xiàn)光學(xué)系統(tǒng)寬譜段上小F、小畸變以及高成像質(zhì)量的要求。光譜成像系統(tǒng)由準(zhǔn)直... 

【文章來(lái)源】：中國(guó)科學(xué)院大學(xué)(中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所)吉林省

【文章頁(yè)數(shù)】：144 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

成像光譜技術(shù)獲取“數(shù)據(jù)立方體”示意圖

圖 1.2 三種掃描方式的成像光譜儀根據(jù)分光方式進(jìn)行分類：棱鏡型成像光譜儀[7][8]棱鏡型成像光譜儀基于棱鏡色散原理，根據(jù)不同波長(zhǎng)的光束經(jīng)過(guò)棱鏡后，角度不同，由此來(lái)分開(kāi)不同波長(zhǎng)的光，但是由于棱鏡材料的特性，色散角不勻分布，故給后期數(shù)據(jù)處理帶來(lái)麻煩。棱鏡成像光譜儀的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、利用高、無(wú)干擾譜線。常用的分光棱鏡有 Littrow 棱鏡，是頂角為 30°的自棱鏡，常應(yīng)用大型攝譜儀中；直視棱鏡(雙 Amici 棱鏡)常應(yīng)用于小型化光譜中。阿貝恒偏向棱鏡，由兩塊 30°直角棱鏡和 45°直角棱鏡膠合構(gòu)成，常用見(jiàn)光譜范圍的單色儀中。光柵型成像光譜儀[9]光柵型成像光譜儀基于光學(xué)衍射原理，光束經(jīng)過(guò)狹縫后，狹縫會(huì)發(fā)生衍射，經(jīng)過(guò)光柵后，又會(huì)出現(xiàn)干涉現(xiàn)象，最終在探測(cè)器上接收到一系列的衍射條紋，并且其位置與波長(zhǎng)有關(guān)。光柵型成像光譜儀優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、光譜色

院大學(xué)博士學(xué)位論文：小型化可見(jiàn)/近紅外寬波段實(shí)時(shí)成像光成像光譜儀核心為邁克爾遜干涉儀，如圖 1.3 ，在像面上產(chǎn)生干涉條紋，對(duì)其進(jìn)行反傅里葉制型干涉儀的原理為，目標(biāo)光束經(jīng)過(guò)分束片，在像面上產(chǎn)生空間相干的干涉條紋，同樣利息。干涉型成像光譜儀的最大優(yōu)點(diǎn)是沒(méi)有使用、多通道，能夠?qū)崿F(xiàn)高光譜分辨率，信噪比

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[8]棱鏡分光光譜儀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與光譜特性計(jì)算[J]. 王欣,丁學(xué)專,楊波,劉銀年,王建宇.  光子學(xué)報(bào). 2010(07)
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博士論文
[1]用于空間大氣遙感的臨邊成像光譜儀研究[D]. 薛慶生.中國(guó)科學(xué)院研究生院（長(zhǎng)春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所） 2010

碩士論文
[1]基于微透鏡陣列的快照式成像光譜技術(shù)研究[D]. 張宇.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2014
[2]基于PGP分光器件的光譜成像系統(tǒng)設(shè)計(jì)[D]. 朱善兵.蘇州大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3058111