导读:本文包含了成像光谱仪论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光谱仪,光谱,偏振,光栅,波段,光程,实时。
成像光谱仪论文文献综述
杨雨霆,陈立恒,徐赫彤,李世俊,吴愉华[1]（2019）在《高空气球平台地-月成像光谱仪载荷系统热设计》一文中研究指出为满足搭载于高空气球平台的地-月成像光谱仪的长时观测需求,对其载荷系统进行了热设计。分析了载荷系统的热环境,建立了载荷系统的换热模型,利用Spearman等级相关系数公式以及反向传播神经网络与Garson公式结合的BP-Garson方法对影响载荷系统温度水平的主要参数进行了全局灵敏度分析,详细阐述了载荷系统的热设计方案。利用I-DEAS/TMG软件建立了载荷系统的有限元模型,对冬至、夏至两工况进行了仿真分析。仿真结果显示:在冬至与夏至工况下,气球放飞2 h内光谱仪均能快速降温至-5℃,光谱仪维持(-5±2)℃温度水平大于3.5 h,光学窗口温度高于海拔20 km当地露点温度,满足设计指标,热控方案合理。该研究方法对球载光学遥感器的热设计具有一定的指导和借鉴作用。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年11期）
郭帅,殷世民[2]（2019）在《基于FPGA的成像光谱仪多通道实时光谱识别设计》一文中研究指出实时光谱识别是目前干涉式成像光谱仪领域研究的热点问题之一,其难点在于复原光谱数据量大及对识别算法的实时性要求高。基于FPGA器件设计了一种基于光谱角匹配(SAM)算法的干涉式成像光谱仪多通道实时光谱识别系统。该系统将多个不同的参考光谱分别存储在其对应通道的存储器中,根据SAM算法实时计算输入光谱与各通道参考光谱之间的光谱角,通过对各通道输出的光谱角进行比较而实现光谱的实时识别。仿真结果表明,系统在Xilinx芯片XC7A100TFGG484-2上对复原光谱进行实时有效识别的运行频率可达100MHz。系统以流水线方式运行,具有速度快、体积小、便于升级等优点,为干涉式成像光谱仪实时光谱识别的工程实现提供了一种有效的技术途径。(本文来源于《半导体光电》期刊2019年04期）
刘嘉楠[3]（2019）在《微透镜阵列积分视场成像光谱仪的研究与设计》一文中研究指出积分视场成像光谱仪是在二十世纪末出现的一种叁维成像光谱仪器,最初是应用于天文光谱观测领域。它与狭缝型成像光谱仪的不同之处是在狭缝的位置处,由一个用于视场分割的积分视场单元所替代。积分视场单元的主要原理是将二维的观测目标进行连续切割成若干的单元目标信息,这些单元信息在二维视场上被重新排列,然后被其后端的光谱仪系统收集,通过一次的曝光就可以实现二维观测目标的叁维数据立方体(x,y;λ)的同时采集,从而获取天体的完整信息。积分视场成像光谱仪由于其单次扫描的优势,可以大大的节省望远镜宝贵的观测时间,同时还可以避免扫描过程中,由大气状况在观测的过程中产生的变化对所获得的观测数据的影响,可以极大地提高所得到的观测数据的稳定性和一致性。积分视场成像光谱仪目前是实现叁维成像光谱技术的最有效的手段之一,同时也是成像光谱仪器研究的焦点之一。根据积分视场单元的不同,积分视场成像光谱仪可分为叁种不同类型,即微透镜阵列型的积分视场成像光谱仪器、微透镜阵列加光纤型的积分视场成像光谱仪器,以及像切分器型的积分视场成像光谱仪器。与基于光纤及像切分器的积分视场成像光谱仪比,基于微透镜阵列的积分视场类成像光谱仪具有明显优势。该类型的积分视场成像光谱仪分割视场的关键器件——微透镜阵列性能成熟、市场易获得,总体结构紧凑、成本低、可小型化、具有在医学、农业、物探等其他领域广泛应用潜力。但微透镜阵列积分视场成像光谱仪中所应用的微透镜阵列属于二元光学元件,它的引入极大地增加了光学系统的复杂性。因此,基于此,本文对基于微透镜阵列的积分视场成像光谱仪的系统原理以及设计方法进行了深入的研究,主要研究工作如下:第一,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪的原理进行了深入的研究与分析。并根据其原理特性,分析了前置成像系统对微孔径的影响。为了得到均匀分布的微孔径,前置成像系统需要采用像方远心的光学结构。并经过几何光学分析,给出前置成像系统的像方远心度,即对某一视场主光线在微透镜阵列上的入射角α要求小于每个阵列透镜所对应的视场角的二分之一。第二,根据傅里叶光学原理,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪中视场分割的关键部分,即微孔径的视场分割模型进行了分析与模拟,并进行了验证。随后分析了不同微透镜阵列直径、曲率半径、F/#对微孔径能量分布变化的影响,以及对相邻微孔径之间的光学串扰的变化规律,并依此得到最佳微孔径能量分布。第叁,提出了一种高精度、高灵敏度的装调方法。微透镜阵列属于二元光学元件,对系统装调的灵敏度要求比传统成像光谱仪的精度更高。因此,提出了一种基于复色光杨氏双缝干涉为辅助系统的装调方法,从而达到更高的装调灵敏度。并对该方法进行了几何光学原理的分析与模拟,最后给出了装调误差精度的评价函数。第四,对微透镜阵列积分视场成像光谱仪进行了分部的设计以及整体的一体化优化设计。首先对前置成像系统不同光路结构进行了光学结构设计并对其成像质量进行了分析与评价,然后对其后的光谱仪系统进行了光学系统的设计。最终将整体的光学系统结构进行了一体化的优化,得到成像质量良好、光谱分辨率满足系统要求的光学系统。第五,提出了系统的装调要求,并完成了系统的机械设计与最终的系统装调。最后进行了系统的实验以及原理的验证。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-30）
杨涛,何玉青,胡秀清[4]（2019）在《天宫二号卫星宽波段成像光谱仪地理定位方法》一文中研究指出本文针对天宫二号(Tiangong No.2,TG-2)宽波段成像光谱仪的宽波段相机进行观测几何和地理定位解算。TG-2搭载的宽波段成像光谱仪是用于海洋、气象和环境空间综合观测的新一代试验遥感仪器。解算该仪器观测几何和高质量遥感地理定位数据是开展上述应用的前提和基础。本文基于宽波段相机多CCD拼接直视推扫模式,根据其特殊的扫描几何和卫星空间位置姿态,建立仪器焦平面与地理空间位置的对应模型。通过大量实际观测的定位数据建立旋转角度与变形数量的关系,修正安装矩阵,提高了模型定位精度。利用该模型实现了对TG-2卫星宽波段成像光谱仪图像的地理定位。利用图像的地理位置进行投影,与高精度海陆模板进行比较,定位精度约为2个像元(200m)。(本文来源于《遥感信息》期刊2019年03期）
陈建军[5]（2019）在《棱镜—光栅型短波红外成像光谱仪关键技术研究》一文中研究指出成像光谱仪是光学成像技术与光谱分析技术的融合,可在获得目标图像信息的同时获得其对应光谱信息,是一种综合获取目标信息的光学仪器。成像光谱仪把成像技术和光谱技术有机的结合了起来,通过“狭缝”的引入恰到好处的协调了成像与光谱的矛盾,可以同时采集目标的图像信息和光谱信息,从而获得目标的成像光谱数据立方体,从数据立方体中便可以提取出对应的空间图像以及空间图像中任一位置的光谱曲线,即实现了成像技术与光谱技术的融合。目前成像光谱仪已广泛应用于航空航天遥感、医学检测与诊断、矿产资源勘探、环境监测以及军事侦察与伪装识别等诸多领域。并且随着国内对于成像光谱技术的不断推广,可覆盖太阳反射光谱区的成像光谱仪的应用需求日益强烈,并且伴随着近几年无人机技术的飞速发展,适用于无人机载的小型化便携式的短波红外成像光谱仪的需求更是日益迫切。鉴于此,本文展开了对于棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪的研究,目标是研制具有自主知识产权的短波红外成像光谱仪,针对棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪的设计、加工及装调过程中的一些关键问题开展相关研究,突破棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪研制的关键技术。本论文的主要研究内容有:1.棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪光学系统的设计。首先是短波红外棱镜-光栅分光模块的设计以及结构参数的优化,并且基于该棱镜-光栅模块进行短波红外成像光谱仪光学系统的设计,包括短波红外像方远心望远系统的设计、棱镜-光栅分光系统的设计以及望远系统与分光系统的一体化组合优化等,然后对光学系统进行严格的公差分析和分配,确保了整个光学系统加工和装调的可行性;2.短波红外成像光谱仪探测器校正技术的研究。针对短波红外探测器普遍存在坏像元与响应非均匀性的问题,提出了一套校正方案,依次对短波红外探测器进行坏像元校正和非均匀性校正。根据成像光谱技术的应用背景,采用光谱二邻域均值替换的方式对坏像元进行校正,并采用运算量小、计算速度快的二点法对探测器的非均匀性进行校正。通过对探测器的校正提高探测器获取数据的质量,从而保证仪器可以获取高品质的成像光谱数据;3.棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪装调技术的研究。为了解决不可见的短波红外光学系统的装调问题,采用模块化设计和装调的思想,提出了一种632.8nm可见光辅助装调的方法。在整个光学系统的设计过程中,便引入了632.8nm的可见光作为辅助光,使系统在一定程度上可以以辅助光的成像质量来保证工作波段的成像质量。其中像方远心望远系统模块、棱镜-光栅分光模块和分光系统的前后组模块等,分别采用模块化装调思想独立完成装调,然后结合探测器进行整机联调,最终保证仪器性能达到预期的设计效果;4.棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪的光谱定标及仪器测试研究。设计并搭建棱镜-光栅型短波红外成像光谱仪的光谱定标系统,包括定标光源、宽波段高分辨率定标单色仪系统、平行光管以及光谱定标曲线拟合算法等,并具体介绍了定标单色仪的研制过程。对仪器进行了全工作波段的光谱标定,获得了仪器的实际光谱响应函数及光谱分辨率等。对仪器进行测试,通过对特定目标的实验,验证了仪器的实际性能。(本文来源于《中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所)》期刊2019-06-01）
黄筱灿[6]（2019）在《天宫二号宽波段成像光谱仪Ⅱ类水体大气校正算法对比研究》一文中研究指出近岸水体的大气校正是水色遥感研究中的关键环节,大气校正的精度决定了离水辐亮度以及其他生物光学参数反演的精度。搭载在天宫2号空间实验室(Tiangong-2)上的宽波段成像仪(TG2/MWI),于2016年发射,该遥感器具有多谱段、高空间分辨率、高信噪比的优势,能为海洋光学遥感的研究提供新的数据源,尤其能为近岸海域水色算法研究和水色现象的观测提供高质量的水色产品。近年来,海南岛近岸海域受人为活动影响显着,水体光学特性已逐步从清洁水体转变为浑浊水体;并且在一幅影像内较容易获得从近岸浑浊水体到清洁水体的大梯度变化现象。因此,本文基于TG2/MWI影像数据,针对我国海南岛近岸浑浊海域大气校正算法研究的需求,主要完成了以下两方面的工作:1.TG2/MWI大气校正算法整体应用效果对比研究:结合TG2/MWI宽波段、高信噪比的优势,用NIR标准算法、UV法、SWIR法和NIR-corrected法四种大气校正算法对影像进行大气校正,并对四种算法的校正精度用星地匹配和星星匹配方法进行评价与分析。研究结果表明:NIR标准算法不适用于近岸浑浊水域,在413nm波段出现过校正,有大量负值的情况出现。NIR-corrected法中的水体迭代模型适用于研究区域,此算法的校正结果最佳,NIR标准算法和UV法的校正结果相当,SWIR法的校正效果最差。所有算法在413nm、750nm和865nm的校正偏差较大,在490nm和565nm波段校正误差最小。2.基于水体光谱分类的大气校正算法区域适用性对比研究:考虑到近岸水体的光学特征具有较大的区域性差异,因此本文利用决策树分类规则对水体光谱进行分类(Class 1-Class 4),并评价四种大气校正算法在不同水体类型中的应用效果。研究结果表明,NIR标准算法在Class 1(最清洁)水体类型中表现最好,NIR-corrected法在Class 2(相对清洁)和Class 4(最浑浊)的水体类型中应用效果最佳,UV法在Class 3(相对浑浊)的水体类型中校正精度最高。本文中基于大气校正算法整体应用效果和水体分类的应用效果两方面的研究,为近岸水体大气校正选用合适的算法提供了借鉴;对细化后不同水体类别进行大气校正算法的对比,为大气校正算法的优化提供了参考。论文最后在总结已完成工作的基础上对近岸浑浊水体大气校正算法未来的研究方向提出了几点展望,包括在我国近岸海域获取更多实测水体光谱数据信息,以及未来对TG2/MWI遥感器进行替代定标等。(本文来源于《国家海洋技术中心》期刊2019-06-01）
郭帅[7]（2019）在《基于FPGA的干涉式成像光谱仪实时光谱识别关键技术研究》一文中研究指出干涉式成像光谱仪利用光学干涉系统获取目标区域的二维干涉图像,根据傅里叶变换光谱学原理得到图像中各像素点对应的光谱数据。通过分析光谱数据,可以对目标进行探测和识别,在大气检测、环境与灾害监测、军事侦察等领域具有重要的应用。现在的干涉式成像光谱仪系统一般先实时获取目标干涉图信息,然后将信息压缩、送到数据处理平台进行光谱复原及光谱识别等操作,整个过程耗时长,不能达到军事侦察、重大灾难实时监测等紧急事务的要求。所以,进行干涉式成像光谱仪实时光谱识别研究是格外迫切而必要的。干涉式成像光谱仪实时光谱识别研究面临干涉式成像光谱仪采集的干涉图分辨率高、复原光谱信息量大以及光谱识别算法实时性要求高等技术难题。FPGA芯片的设计方式灵活,适合数据的并行和流水线方式处理,容量大,功耗低,相对于其他处理器更适合数据的实时性处理。本文针对上述技术难题对基于FPGA的空间调制型干涉式成像光谱仪实时光谱识别关键技术如干涉图数据生成、光谱复原、光谱识别和目标场景反演等进行研究,并根据各关键技术设计出对应模块,组成干涉式成像光谱仪实时光谱识别系统。本文用干涉图数据生成模块模拟干涉仪以及模拟/数字转换器等,为系统提供干涉图数据。光谱复原模块接收干涉图数据生成模块输出的干涉图数据,并对其进行去直流、切趾、傅里叶变换以及相位校正等操作,完成光谱的复原,输出复原光谱信号。光谱识别模块主要利用多通道光谱角计算、树形光谱类型判断等方案对复原光谱进行多通道光谱识别,输出光谱类型标号。目标场景反演模块包括缓存模块、像素标注模块和显示模块,用来缓存光谱类型标号、根据光谱类型标号为对应像素标注颜色、在显示器上以视频形式实时反演出目标场景。本文在Vivado平台上利用Verilog HDL对系统进行设计,利用真实干涉图数据对系统进行硬件验证,验证结果完全符合预期,证明了系统设计的正确性和有效性。该系统为干涉式成像光谱仪实时光谱识别的工程实现和应用奠定了坚实的技术基础。(本文来源于《桂林电子科技大学》期刊2019-05-31）
申远,于磊,陈素娟,沈威,陈结祥[8]（2019）在《高分辨率近红外成像光谱仪光学系统》一文中研究指出研究了一种在近红外波段具备良好成像能力的双凹面光栅成像光谱仪系统。对这种串联光栅系统中存在的主要像差像散和彗差进行了分析,并计算获得了该系统的最优成像条件:两个光栅和柱面透镜的最优摆放位置。这种改进型的Wadsworth系统可以在全波段近似消除彗差和像散,具备良好的光学成像质量,并仅通过刻线密度较低的光栅即可实现高光谱分辨率。设计了一个工作于780～1 100 nm波段的成像光谱仪系统,其光谱采样达到0.92 nm/pixel,全视场调制传递函数在17 lp/mm的奈奎斯特频率下高于0.45,系统像差得到充分校正,且加工和装调公差比较宽松。研究结果分析证明了设计理论的正确性。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年08期）
穆竺[9]（2019）在《宽谱段偏振成像光谱仪光学系统的设计与分析》一文中研究指出近年来,随着应用需求的日益增加,对目标识别与信息获取的能力与精度都有了更高的追求。光学技术的发展和各领域对光学遥感信息需求的日益增长,促使了一种新型光学探测技术的出现——偏振光谱成像技术。偏振成像技术和光谱成像技术的融合不仅提高了同时获取目标空间强度分布及理化特征等信息的能力,而且与传统光学探测技术相比其获取的信息量大大增加。同时,目标检测和识别的准确性也得到了提升,因此它已被广泛应用于各个领域。本论文研究了偏振光谱成像技术方法,对其关键技术进行了具体研究和分析。为准确方便获取四个与波长相关的斯托克斯参量,本文采用了强度调制型偏振光谱成像技术,分析了基于傅里叶变换方法的偏振光谱解调原理及实现方法。据此,提出了一套完整的偏振成像光谱仪的设计方案,具体计算了系统参数,并对光谱分光成像与偏振光谱调制模块两部分光学系统进行了设计与分析,最终完成了能够工作在400nm-1000nm谱段,2nm光谱分辨率,成像质量良好的宽谱段偏振成像光谱仪光学系统的设计。除此之外,本文还给出了偏振光谱调制模块中各偏振器件旋转角度偏差的监测和修正方法,为偏振成像光谱仪的研究提供了技术积累和理论参考,在实际工程应用中具有重要的意义。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-05-01）
孙永强[10]（2019）在《DMD在编码孔径成像光谱仪光学系统中的像差研究》一文中研究指出编码孔径成像光谱技术因其具有高光通量、高信噪比、编码方式灵活等优点,成为了光谱仪领域的研究热点。近年来随着微机电技术的快速发展,在编码孔径成像光谱系统中,数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)已经替代了编码错误率高、光通量低的传统机械模板和液晶空间光调制器等,成为编码器件的主流选择,其更加充分地发挥了编码孔径成像光谱系统高光通量、高信噪比的特点。但是,DMD不同于平面反射镜只存在一个旋转轴,其表面各个微反射镜分别绕自身旋转轴旋转,造成入射到DMD表面不同高度的光线存在光程差,继而引发了一系列的像差。如果这类系统的像差过大且不予以补偿消除的话,将会引起系统的分辨率降低,光谱通道数减少等问题,最终影响整个系统的工作效能。目前对于编码孔径光谱技术主要关注点仍在于算法实现,而对于编码孔径成像光谱仪中的光学系统尚未有深入的研究及探讨。基于编码孔径成像光谱技术广阔的应用前景,以及DMD在该类光学系统中像差研究的空白,本文对DMD在不同工作条件下的像差特性、像质评价和像差补偿方法等进行了分析和研究。主要工作内容包含如下几个方面:首先,对DMD工作原理和光学系统中建模方法进行了深入研究,明确了DMD引入光学系统像差的成因。采用严格的光线追迹、理论推导以及仿真模拟等手段,分析了入射到DMD表面不同高度光线的光程差与光线入射角度、DMD像素大小及偏转角等参数之间的关系。在此基础上,提出以焦深作为判据,评价由DMD引起的光程差对系统最终成像质量的影响,并且对DMD引入光程差的补偿原理进行了分析与验证。其次,考虑到系统装调时,DMD装调倾角误差的影响,分析了入射到DMD表面不同高度光线的光程差与装调倾角误差、光线入射角度、DMD像素大小及偏转角等参数之间的关系,还对光程差引起的轴外边缘光线像差特性进行了深入研究,提出采用慧差和离焦来描述此像差特性,并对像差曲线进行了分析和总结。最后,本文对编码孔径成像光谱仪光学系统中的DMD光学模块进行了设计,通过设计过程及其结果,验证了DMD对该类光学系统成像特性的影响及倾斜像面补偿像差的实际效果,对基于DMD的编码孔径成像光谱系统的设计和装调都具有一定的应用价值。(本文来源于《长春理工大学》期刊2019-05-01）
成像光谱仪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
实时光谱识别是目前干涉式成像光谱仪领域研究的热点问题之一,其难点在于复原光谱数据量大及对识别算法的实时性要求高。基于FPGA器件设计了一种基于光谱角匹配(SAM)算法的干涉式成像光谱仪多通道实时光谱识别系统。该系统将多个不同的参考光谱分别存储在其对应通道的存储器中,根据SAM算法实时计算输入光谱与各通道参考光谱之间的光谱角,通过对各通道输出的光谱角进行比较而实现光谱的实时识别。仿真结果表明,系统在Xilinx芯片XC7A100TFGG484-2上对复原光谱进行实时有效识别的运行频率可达100MHz。系统以流水线方式运行,具有速度快、体积小、便于升级等优点,为干涉式成像光谱仪实时光谱识别的工程实现提供了一种有效的技术途径。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
成像光谱仪论文参考文献
[1].杨雨霆,陈立恒,徐赫彤,李世俊,吴愉华.高空气球平台地-月成像光谱仪载荷系统热设计[J].红外与激光工程.2019
[2].郭帅,殷世民.基于FPGA的成像光谱仪多通道实时光谱识别设计[J].半导体光电.2019
[3].刘嘉楠.微透镜阵列积分视场成像光谱仪的研究与设计[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019
[4].杨涛,何玉青,胡秀清.天宫二号卫星宽波段成像光谱仪地理定位方法[J].遥感信息.2019
[5].陈建军.棱镜—光栅型短波红外成像光谱仪关键技术研究[D].中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所).2019
[6].黄筱灿.天宫二号宽波段成像光谱仪Ⅱ类水体大气校正算法对比研究[D].国家海洋技术中心.2019
[7].郭帅.基于FPGA的干涉式成像光谱仪实时光谱识别关键技术研究[D].桂林电子科技大学.2019
[8].申远,于磊,陈素娟,沈威,陈结祥.高分辨率近红外成像光谱仪光学系统[J].红外与激光工程.2019
[9].穆竺.宽谱段偏振成像光谱仪光学系统的设计与分析[D].长春理工大学.2019
[10].孙永强.DMD在编码孔径成像光谱仪光学系统中的像差研究[D].长春理工大学.2019
论文知识图
