基于DMD的編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計
發(fā)布時間:2022-02-22 23:08
編碼孔徑光譜成像儀由于其高光通量、高信噪比和靈活的編碼方式等優(yōu)點(diǎn),現(xiàn)已成為成像光譜儀領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。數(shù)字微鏡器件(digital micromirror device,DMD)作為編碼孔徑器件的理想元件,為編碼孔徑光譜成像儀的開發(fā)提供新技術(shù)的同時也為光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計帶來新的挑戰(zhàn)。DMD的使用會降低光學(xué)系統(tǒng)的性能水平并增加系統(tǒng)設(shè)計難度。自基于DMD的編碼孔徑光譜成像儀誕生至今,各領(lǐng)域的研究學(xué)者對其進(jìn)行了一系列的研究報道。這些研究主要集中在編碼模板、圖譜混疊、編碼矩陣優(yōu)化設(shè)計和圖像復(fù)原等方面,很少有關(guān)于光學(xué)系統(tǒng)的研究,并且至今未有深入研究DMD對光學(xué)系統(tǒng)影響的報道。基于編碼孔徑光譜成像儀高性能和系統(tǒng)工程化的要求,以及DMD對光學(xué)系統(tǒng)影響研究的欠缺,本文進(jìn)行了如下研究:1)研究兩種結(jié)構(gòu)形式的編碼孔徑光譜成像系統(tǒng),結(jié)合結(jié)構(gòu)形式和編碼方式的特點(diǎn),分析基于DMD的凝視成像式光譜維編碼孔徑成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)工作原理與光譜分辨率。2)基于DMD在光學(xué)系統(tǒng)中引起像差的成因及其在會聚光路中的成像特性,理論分析DMD對編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)的影響,并提出相應(yīng)的解決方案以減小DMD對系統(tǒng)像質(zhì)的影響,指導(dǎo)光學(xué)系...
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于DMD的編碼孔徑光譜成像系統(tǒng)原理
2.1 光學(xué)多通道復(fù)用技術(shù)
2.2 編碼孔徑光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.1 空間維編碼型
2.2.2 光譜維編碼型
2.3 光譜維編碼型光學(xué)系統(tǒng)原理
2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)工作原理
2.3.2 光譜分辨率
2.4 本章小結(jié)
第3章 DMD對編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)的影響
3.1 DMD在會聚光路中的成像特性
3.2 DMD對光學(xué)系統(tǒng)的影響研究
3.2.1 光學(xué)系統(tǒng)不對稱性
3.2.2 縱向色差
3.3 光學(xué)系統(tǒng)中DMD像差的校正
3.4 本章小結(jié)
第4章 編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及分析
4.1 器件選取及參數(shù)計算
4.1.1 技術(shù)指標(biāo)
4.1.2 系統(tǒng)關(guān)鍵器件選取
4.1.3 子系統(tǒng)參數(shù)計算
4.2 光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.1 前置光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.2 分光系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.3 整體光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 光學(xué)系統(tǒng)公差分析
5.1 光學(xué)系統(tǒng)公差制定方法
5.2 光學(xué)系統(tǒng)公差分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字微鏡Hadamard變換光譜儀光譜反演矩陣標(biāo)定及實驗[J]. 徐君,謝正茂. 紅外與激光工程. 2019(07)
[2]數(shù)字微鏡器件在會聚成像光路中的像差分析[J]. 孫永強(qiáng),胡源,王月旗,王祺,付躍剛. 光學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[3]基于哈達(dá)瑪矩陣編碼測量的自適應(yīng)壓縮成像[J]. 駱樂,陳錢,戴慧東,顧國華,何偉基. 液晶與顯示. 2018(10)
[4]多幀圖像編碼孔徑光譜成像技術(shù)[J]. 劉世界,張旭東,張月,李春來,王建宇. 紅外與毫米波學(xué)報. 2017(06)
[5]基于DMD的編碼孔徑成像光譜儀編碼矩陣設(shè)計[J]. 張昊,湯心溢,于洋,張寧. 半導(dǎo)體光電. 2016(05)
[6]數(shù)字微鏡光譜儀光譜能量理論的研究與實驗[J]. 張智海,高玲肖,張文凱. 紅外與激光工程. 2014(08)
[7]阿達(dá)瑪變換光譜儀中微鏡衍射現(xiàn)象的研究[J]. 李凱,石磊,高志帆,鄭信文,曾立波,吳瓊水. 光子學(xué)報. 2013(09)
[8]數(shù)字微鏡光譜儀的互補(bǔ)S編碼矩陣的設(shè)計及實驗[J]. 張智海,高玲肖,郭媛君,王偉,莫祥霞. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(12)
[9]一種數(shù)字微鏡控制的近紅外阿達(dá)瑪變換光譜儀[J]. 李凱,石磊,曾立波,吳瓊水. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(10)
[10]高光譜偵察技術(shù)特點(diǎn)及其對地面軍事目標(biāo)威脅分析[J]. 麻永平,張煒,劉東旭. 上海航天. 2012(01)
博士論文
[1]基于數(shù)字微鏡的編碼成像光譜儀的研究[D]. 馬翠.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]基于DMD的編碼孔徑成像光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張昊.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[3]基于MEMS的全固態(tài)雙增益阿達(dá)瑪光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 范玉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2010
碩士論文
[1]編碼孔徑成像光譜儀系統(tǒng)集成及光譜復(fù)原實驗研究[D]. 朱丹彤.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]編碼孔徑高光譜圖像的低秩重建方法[D]. 董健.南昌大學(xué) 2016
本文編號:3640367
【文章來源】:長春理工大學(xué)吉林省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 選題背景及研究的目的和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀
1.3 論文的主要研究內(nèi)容
第2章 基于DMD的編碼孔徑光譜成像系統(tǒng)原理
2.1 光學(xué)多通道復(fù)用技術(shù)
2.2 編碼孔徑光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.2.1 空間維編碼型
2.2.2 光譜維編碼型
2.3 光譜維編碼型光學(xué)系統(tǒng)原理
2.3.1 光學(xué)系統(tǒng)工作原理
2.3.2 光譜分辨率
2.4 本章小結(jié)
第3章 DMD對編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)的影響
3.1 DMD在會聚光路中的成像特性
3.2 DMD對光學(xué)系統(tǒng)的影響研究
3.2.1 光學(xué)系統(tǒng)不對稱性
3.2.2 縱向色差
3.3 光學(xué)系統(tǒng)中DMD像差的校正
3.4 本章小結(jié)
第4章 編碼孔徑光譜成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計及分析
4.1 器件選取及參數(shù)計算
4.1.1 技術(shù)指標(biāo)
4.1.2 系統(tǒng)關(guān)鍵器件選取
4.1.3 子系統(tǒng)參數(shù)計算
4.2 光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.1 前置光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.2 分光系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.2.3 整體光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計與分析
4.3 本章小結(jié)
第5章 光學(xué)系統(tǒng)公差分析
5.1 光學(xué)系統(tǒng)公差制定方法
5.2 光學(xué)系統(tǒng)公差分析
5.3 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
6.1 論文工作總結(jié)
6.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]數(shù)字微鏡Hadamard變換光譜儀光譜反演矩陣標(biāo)定及實驗[J]. 徐君,謝正茂. 紅外與激光工程. 2019(07)
[2]數(shù)字微鏡器件在會聚成像光路中的像差分析[J]. 孫永強(qiáng),胡源,王月旗,王祺,付躍剛. 光學(xué)學(xué)報. 2019(03)
[3]基于哈達(dá)瑪矩陣編碼測量的自適應(yīng)壓縮成像[J]. 駱樂,陳錢,戴慧東,顧國華,何偉基. 液晶與顯示. 2018(10)
[4]多幀圖像編碼孔徑光譜成像技術(shù)[J]. 劉世界,張旭東,張月,李春來,王建宇. 紅外與毫米波學(xué)報. 2017(06)
[5]基于DMD的編碼孔徑成像光譜儀編碼矩陣設(shè)計[J]. 張昊,湯心溢,于洋,張寧. 半導(dǎo)體光電. 2016(05)
[6]數(shù)字微鏡光譜儀光譜能量理論的研究與實驗[J]. 張智海,高玲肖,張文凱. 紅外與激光工程. 2014(08)
[7]阿達(dá)瑪變換光譜儀中微鏡衍射現(xiàn)象的研究[J]. 李凱,石磊,高志帆,鄭信文,曾立波,吳瓊水. 光子學(xué)報. 2013(09)
[8]數(shù)字微鏡光譜儀的互補(bǔ)S編碼矩陣的設(shè)計及實驗[J]. 張智海,高玲肖,郭媛君,王偉,莫祥霞. 光譜學(xué)與光譜分析. 2012(12)
[9]一種數(shù)字微鏡控制的近紅外阿達(dá)瑪變換光譜儀[J]. 李凱,石磊,曾立波,吳瓊水. 華中科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版). 2012(10)
[10]高光譜偵察技術(shù)特點(diǎn)及其對地面軍事目標(biāo)威脅分析[J]. 麻永平,張煒,劉東旭. 上海航天. 2012(01)
博士論文
[1]基于數(shù)字微鏡的編碼成像光譜儀的研究[D]. 馬翠.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院深圳先進(jìn)技術(shù)研究院) 2018
[2]基于DMD的編碼孔徑成像光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 張昊.中國科學(xué)院研究生院(上海技術(shù)物理研究所) 2016
[3]基于MEMS的全固態(tài)雙增益阿達(dá)瑪光譜儀關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 范玉.中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2010
碩士論文
[1]編碼孔徑成像光譜儀系統(tǒng)集成及光譜復(fù)原實驗研究[D]. 朱丹彤.中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機(jī)械與物理研究所) 2018
[2]編碼孔徑高光譜圖像的低秩重建方法[D]. 董健.南昌大學(xué) 2016
本文編號:3640367
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