高光譜遙感技術(shù)采用幾十乃至上百個(gè)窄而連續(xù)分布的光譜通道,在獲取地物空間信息的同時(shí),還可以提取目標(biāo)豐富的光譜細(xì)節(jié)信息;相比多光譜成像技術(shù),光譜信息和空間信息的結(jié)合可以得到目標(biāo)像元較為精細(xì)的光譜曲線,即―圖譜合一‖的目標(biāo)信息,在目標(biāo)識別,礦物探測、農(nóng)業(yè)估產(chǎn)、災(zāi)害預(yù)警等方面應(yīng)用前景十分廣闊。本文以―寬波段成像光譜儀‖項(xiàng)目任務(wù)為研究背景,針對應(yīng)用指標(biāo)需求,對寬波段成像光譜儀整體的方案設(shè)計(jì)與測試方案進(jìn)行了研究,進(jìn)行了與光譜儀性能指標(biāo)相關(guān)的系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)。在此基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了光譜儀的光譜性能參數(shù)及其計(jì)算方法改進(jìn)與多模塊圖像拼接等相關(guān)技術(shù)。在編寫了適用于項(xiàng)目需求的測試程序的同時(shí),針對以上兩項(xiàng)技術(shù)中存在的一些問題,進(jìn)行了理論分析并提出了改進(jìn)方案。在光譜性能方面,由于采用了背照減薄型CCD探測器,光譜儀在近紅外波段會出現(xiàn)條帶狀的干涉條紋,使得處在該波段范圍的通道光譜響應(yīng)函數(shù)隨波長的分布不夠連續(xù),導(dǎo)致無法精確獲得通道的光譜特征參數(shù)。對此,本文采用法布里—珀羅諧振腔模型,對該現(xiàn)象進(jìn)行了數(shù)學(xué)分析,模擬計(jì)算出750¹000nm光譜范圍內(nèi)的干涉條紋分布情況,分析了CCD光敏面厚度和干涉條紋之間的... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所)上海市

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

光機(jī)掃描式成像光譜儀Fig.1.1Scanningimagingspectrometer光機(jī)掃描的優(yōu)點(diǎn)在于，通過掃描鏡旋轉(zhuǎn)擴(kuò)大視場，可以較容易獲得很大的總視場，像元配準(zhǔn)較好，探測波段覆蓋范圍廣，對探測器像元規(guī)模要求較低，星上

圖 1.2 推掃式成像光譜儀Fig.1.2 Push-broom imaging spectrometer推掃式成像光譜儀通常采用面陣探測器（CCD、CMOS 等），狹縫出射光直、分光、匯聚后，在傳感器光敏面上可得到狹縫像的色散譜線。推掃式成像光譜儀的優(yōu)點(diǎn)主要是大大地增加了像元的駐留時(shí)間，極大地提系統(tǒng)的靈敏度和信噪比，可以滿足更高光譜和空間分辨率的要求。和光機(jī)掃成像光譜儀相比，由于省去了復(fù)雜的光機(jī)掃描部件，減少了儀器的體積，對平臺的影響也更小。缺點(diǎn)是受限于探測器和光學(xué)設(shè)計(jì)的難度，其視場不可能，如果要獲得更大的視場覆蓋，可以采取多個(gè)相機(jī)視場拼接的方法。如歐空 MERIS 就使用 5 個(gè)相同的相機(jī)模塊扇形分布拼接成 68.5°的觀測視場。.1.2 按分光方式分類（1）濾光片分光濾光片分光成像光譜儀再相機(jī)前直接添加濾光片，通過更換或調(diào)制濾光片式獲得不同光譜位置的圖像，目前主要有楔形濾光片型、旋轉(zhuǎn)濾光片型、可

圖 1.3 干涉分光成像光譜儀原理Fig.1.3 Aschematic of interference imaging spectromete分光技術(shù)，干涉分光可以在保證較高的光譜分辨率的，得到較高的信噪比。不過，干涉分光成像光譜儀獲，而非直接測量值，必須要經(jīng)過傅里葉變換后才能使，干涉成像光譜儀系統(tǒng)光機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，加工難度大，較高。譜技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀成像光譜儀氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室（JPL）于 1983 年研制的 AIS-1 (Ar) [10-11]是世界上最早的機(jī)載成像光譜儀原型，它采共 128 個(gè)波段，光譜覆蓋范圍 η ；1987 年， / 紅 外 成 像 光 譜 儀 AVIRIS (Airborne Visible/Inf

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號：2971868