多角度成像仪论文-谢一凇,李正强,侯伟真,张洋,伽丽丽

多角度成像仪论文-谢一凇,李正强,侯伟真,张洋,伽丽丽

导读:本文包含了多角度成像仪论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:高分五号卫星,多角度偏振成像仪(DPC),细粒子气溶胶,卫星遥感

多角度成像仪论文文献综述

谢一凇,李正强,侯伟真,张洋,伽丽丽[1](2019)在《高分五号卫星多角度偏振成像仪细粒子气溶胶光学厚度遥感反演》一文中研究指出细粒子气溶胶是大气污染关键成分,迫切需要发展大范围、高精度的细粒子气溶胶遥感监测技术。基于我国2018年5月发射的高分五号卫星上搭载的多角度偏振成像仪(DPC),开展了细粒子气溶胶光学厚度(AODf)遥感反演研究。介绍了偏振卫星反演AODf的主要原理和算法,基于2018年11月23日—30日的卫星数据反演获得了首幅高分辨率(3.3km)全球陆地上空AODf空间分布图,并利用太阳-天空辐射计数据进行了地面同步验证。反演结果显示:AODf空间分布与人为活动、生物质燃烧排放强度等因素相关,高值主要分布在印度、中国中东部及非洲中部等地区。与法国POLDER传感器AODf产品的长时间跨度对比显示,近年来中国地区细粒子气溶胶含量整体有所下降,并且DPC的高分辨率优势可有效支持区域污染精细管控、重点城市污染传输通道监测等环保业务的需求。(本文来源于《上海航天》期刊2019年S2期)

涂碧海,洪津,姚萍萍,王羿,袁银麟[2](2019)在《多角度偏振成像仪温度校正方法》一文中研究指出多角度偏振成像仪温度变化是影响辐射定标精度的因素之一,科学遥感数据处理首先进行温度校正。通过成像仪工作原理和偏振测量模型分析了温度变化的影响,结合热控设计和热真空实验情况,针对辐射测量的影响制定了温度补偿校正方法。设计覆盖在轨不同阶段的温度响应测试方案,监测影响实验数据的测试光源等外界条件,有效消除探测器帧转移效应影响,获取辐射定标系数与温度变化响应之间的关系。依据实验和在轨数据分析,通过暗背景通道实时测量及辐射响应系数补偿的温度校正方法,使温度变化带来的辐射测量误差减小至0.1%,满足在轨辐射校正需求。(本文来源于《中国激光》期刊2019年10期)

景振华[3](2019)在《TG-2多角度偏振成像仪遥感影像地理定位与误差订正》一文中研究指出遥感影像作为地理信息系统重要的数据源,具有明确的空间地理位置的概念,表达了影像像元与地球目标的对应关系。在数据预处理阶段,地理定位与光谱和辐射定标同等重要,在生成遥感产品时,又与定量反演的精度密切相关。2016年9月发射的天宫二号空间实验室(TG-2)搭载了多个遥感应用载荷,其中多角度偏振成像仪(Multi-angle Polarization Imager,MAI)共设置12个观测通道(波长范围:565-910nm),是国内首个应用于空间探测的多角度偏振成像仪器。除了常规的窄带辐射测量,MAI还能够测量某一通道叁种不同偏振角度的偏振反射率,并可以在航天器过境时单次测量获得目标12个不同观测方向的反射率。由于光的偏振对大气粒子特性(形状、大小和组成)具有独特敏感性,因此,偏振遥感在目标识别和信息提取方面有着传统遥感所不具备的优势。同时,增加的多角度信息数据能进一步提高定量反演的精度。多角度偏振成像仪作为TG-2对地观测项目的一个有效载荷,其数据质量对大气参数的精确反演至关重要,但是,自发射至今,还未对其观测资料进行深入的研究。高精度的影像地理定位是观测数据得以定量应用的基础,为了后续高级产品的生成,需要明确遥感影像的地理位置,同时将其转换为反映多角度信息的数据。因此,需要充分分析MAI地理定位的准确性,订正定位过程中出现的误差,从而提供准确的地球目标的几何位置。论文根据多角度偏振成像仪光学几何设计参数和航天器的姿态及状态信息,在现有算法基础上,使用参数法建立了MAI影像观测像元与地面空间位置之间的关系模型,开发了该仪器地理定位算法。同时在地理定位误差订正过程中,基于该仪器观测模式及误差特征提出一种订正沿轨和交轨两个方向上误差的方法。最后在不经过辐射处理的情况下,以影像DN值为基础数据采用海岸线拐点法评估地理定位结果,联合图像配准法进行交叉验证。本文的主要内容和结论如下:(1)基于TG-2/MAI光学几何和仪器对地观测特点,建立了一套从原始测量数据解析到影像观测单元与对应目标位置映射关系确定,再到多角度数据重组的预处理算法流程,得到带有定位结果和附加参数的逐像元几何数据,为后续MAI遥感影像地理定位性能评估和订正以及大气参数反演奠定了基础。(2)充分分析影响较大的遥感影像几何变形因素后,从地理定位误差的特征出发,将叁个主要方向的误差归类处理,以非参数法的思想建立影像绕Z轴旋转变形与旋转角之间的关系,然后根据沿轨和交轨两个方向的误差特征,建立其与焦平面坐标原点的关系,提出一种订正特定方向误差的方法,并利用现有数据评价分析了该方法的订正效果。结果表明,文中使用的方法更加简单方便,且具有同样的订正效果。(3)通过数据对比分析了调整安装矩阵和本文焦点纠正方法订正沿轨和交轨方向误差的效果。发现调整安装矩阵订正仪器绕X轴和Y轴旋转产生的沿轨和交轨误差时,图像边缘会产生拉伸变形,使用本文方法订正两个方向上的误差比调整安装矩阵效果要好。(4)基于海岸线拐点法误差分析方法,分别对初步订正和最终订正后的影像进行地理定位误差评估。结果表明,前后两次订正后的地理定位误差标准差在沿轨方向均大于交轨方向,但数值大小基本保持不变,经最终误差订正后,两个方向的平均误差都显着减小。除去一些异常情况,在天底点位置处,沿轨和交轨方向最大误差基本保持在一个像元之内。使用图像配准法对最终订正结果进行交叉验证,结果显示,在Suomi NPP沿轨和交轨方向分别移动7个和4个像元时得到成本函数的最小值。(本文来源于《太原理工大学》期刊2019-06-01)

张苗苗[4](2019)在《多角度偏振成像仪杂散光特性与校正研究》一文中研究指出杂散光是光学系统中非正常传输光的总称,主要由组成系统的光学元件、机械组件的反射和散射产生。多角度偏振成像仪是一种超广角画幅式低畸变的偏振成像传感器,可以获取目标的多角度偏振成像信息。杂散光会影响仪器数据的真实性,从而能影响多角度偏振信息的定量反演。因此,开展杂散光特性与校正研究,对保证仪器测量精度,提高大气气溶胶监测等应用具有重要的意义。论文首先根据多角度偏振成像仪自身特点和探测原理,分析了该仪器杂散光的表现特性,并设计相关试验对仪器杂散光问题进行了分析与定位,给出了仪器的杂散光抑制措施。结合仪器杂散光分布特点,将其分为局部杂散光和全局杂散光。通过软件建模,仿真分析了仪器的杂光系数,验证了抑制的有效性。进一步仿真了杂散光的分布特性,得到了不同类型杂散光的主要成因。然后,运用黑斑法实际测量了仪器的杂光系数,建立了杂散光影响分析模型,得到了杂散光对仪器辐射、偏振测量精度的影响结果。其次,论文开展了局部杂散光、全局杂散光和聚焦鬼像杂散光的校正研究。对于局部杂散光,针对大视场成像系统各个分视场处的点扩散函数不一致的情况,提出了一种基于圆盘模型的分视场点扩散函数构造方法。通过数学建模和实测采样点相结合的方法,得到了各个分视场的点扩散函数,采用最小二乘方滤波算法构建了局部杂散光校正模型,校正结果表明,此模型可将局部杂散光降为原来的1/5。对于全局杂散光,提出了分区域照明构建杂散光分布矩阵和分块校正的方法。在未饱和及过饱和两种情况下,通过分矩形区域、分视场二维转动扫描成像的方式,建立目标区辐射量和其他非目标区杂光量的关系,最终获得11 ×11区域的杂散光分布矩阵。校正结果表明,此方法消除了超过90%的全局杂散光。对于聚焦鬼像,利用鬼像畸变与视场的关系,采用多项式拟合的方法得到仪器全视场鬼像位置和形变,并通过实测图像确定了原像和鬼像图像之间的能量衰减比,建立了仪器全视场的鬼像校正模型。校正结果表明,此方法可以基本消除多角度偏振成像仪视场内的鬼像杂散光。最后,通过DPC与CE318太阳-天空辐射计同步观测,对获取的辐射偏振参量进行比对,验证了DPC在自然目标下的杂散光校正结果与仪器的辐射、偏振测量精度。对于在轨图像,给出了不同场景下的相对校正结果,得到杂散光校正结果与场景具有强相关关系,进一步分析了不同典型图像杂散光对DN值真实性的影响,得到亮区占比与杂散光影响近似成正相关线性关系的结论。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2019-05-01)

骆冬根,张苗苗,孟炳寰,许孙龙,刘振海[5](2019)在《星载多角度偏振成像仪检测方法》一文中研究指出为实现星载多角度偏振成像仪在环境模拟测试、装星测试等场合的检测要求,设计了一种具有多角度、多光谱和偏振性能的测试光源.依据多角度偏振成像仪的工作原理及测试需求,开展了检校光源的设计,完成的光源方案由29个多波段LED平行光管米字型排布构成.通过光学建模,分析了平行光管口径、发散角及安装视场,并在辐亮度计算基础上,完成了LED选型及驱动设计,以及匀光扩散片、衰减片、偏振片及退偏器等组件设计,实现了满足仪器多波段不同动态范围要求的均匀光斑照明及标准偏振度源输出.最终检测结果表明,光源满足多视场点、多光谱、偏振特性测试要求,稳定性优于99.2%,偏振度优于1%,重复安装精度优于1个像元;满足载荷辐射5%、偏振2%、几何1像元的性能检测需求,以及通道切换功能监视等要求.(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年02期)

韩琳,李双,洪津,骆冬根,孙亮[6](2019)在《多角度偏振成像仪杂散光仿真分析》一文中研究指出杂散光仿真分析是保证多角度偏振成像仪获取高精度偏振辐射数据的关键手段之一。根据仪器光学系统的自身特点,分析了杂散光的主要来源。针对采用点源透过率法难以适用于大视场光学系统杂散光分析的问题,介绍了基于黑斑法原理进行杂散光仿真分析的方法。借助杂散光分析软件LightTools,建立仪器的叁维几何模型及光学属性,采用选定视场点反向光线追迹的方法仿真分析得到光机系统的视场外和视场内杂散光系数。分析结果表明,杂散光主要来源于成像视场范围内,且中心视场受到的杂散光影响最大,杂散光系数为3.27%,达到了设计指标要求。此外,采用近轴光线和实际光线正向追迹,模拟得到局部杂光和全局杂光的能量分布,为后期的图像杂散光校正研究提供了理论依据与指导.(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年02期)

翁建文,袁银麟,康晴,涂碧海,李健军[7](2019)在《多角度偏振成像仪相对光谱响应定标方法》一文中研究指出相对光谱响应是检测和评估多角度偏振成像仪性能的基本参数之一。采用基于激光泵浦氙灯光源的单色仪、消偏器、参考探测器和45°分束镜,搭建了一套多角度偏振成像仪相对光谱响应测量装置。采用分束镜同步测量的方法,降低光源的非稳定性影响;针对测试过程繁琐和测试时间长的问题,在基于现有不同开发平台开发的单色仪和数据采集系统的基础上,采用ActiveX控件与动态链接库技术,研制了一套相对光谱响应自动测试系统,降低时间非稳定性影响,提高测量精度和效率。采用多角度偏振成像仪490 nm和865 nm偏振通道作为应用案例,开展了相对光谱响应的整机测试实验。实验结果表明多角度偏振成像仪中心波长测量极差值与带宽均值的比值精度在0.11%以内,满足响应非一致性优于0.6%的定标要求。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年01期)

李照洲,伽丽丽,谢一凇,朱思峰,李正强[8](2019)在《GF-5卫星多角度偏振成像仪在轨偏振定标》一文中研究指出2018年5月,我国成功发射了高分5号卫星,其上搭载了多角度偏振成像仪。卫星载荷受发射时的振动、在轨空间环境变化以及元器件电路系统老化等因素的影响,各种辐射特性发生变化,从而导致整个载荷辐射性能与在轨前的实验室定标结果之间存在一定偏差。基于海洋耀光对高分5号卫星多角度偏振成像仪的偏振测量定标的方法,并利用在轨测试期间数据,对载荷进行了初步的偏振辐射定标测试。测试结果表明,3个偏振波段(490, 670, 865 nm)线偏振度测量值与理论值有很好的一致性,平均偏差分别约为-0.03、-0.04、-0.01,载荷发射前后偏振测量状态未发生明显改变。基于自然目标的在轨替代定标方法,还可用于多角度偏振成像仪偏振辐射性能随时间变化情况的长期监测。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年01期)

袁银麟,康晴,翁建文,丁蕾,李健军[9](2019)在《多角度偏振成像仪高精度辐射定标方法》一文中研究指出开展高精度辐射定标方法研究,对于多角度偏振成像仪实现大气气溶胶粒子分布和微观物理特性探测反演的科学应用至关重要。采用傅里叶级数的分析方法,建立了全视场起偏度的测量模型,消除了参考光源偏振方位角绝对位置引入的测量误差,实现了光学系统偏振特性的准确测量。结合多角度偏振成像仪的辐射与偏振定标模型,开展了光学系统偏振特性的校正方法研究,实现偏振特性引起辐射定标不确定度由8%下降至2.2%以内。利用高精度二维转动平台和大口径积分球辐射源,采用分视场测量方法,校正像元响应非一致性,实现相对辐射校正精度优于0.5%。采用基于标准灯漫反射板的辐亮度量值传递链路,经过各影响因素的分析评测,所有波段辐射定标精度均优于5%。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年01期)

康晴,袁银麟,翁建文,丁蕾,李健军[10](2019)在《多角度偏振成像仪系统级偏振定标方法研究》一文中研究指出系统级偏振定标是多角度偏振成像仪(Directional polarization camera, DPC)研制过程中的关键环节,对于提高大气气溶胶和云相态等定量化探测应用具有重要意义。结合矩阵光学和辐射度学理论,建立了多角度偏振成像仪偏振响应定标模型,对关键影响参量进行定标。采用大口径积分球参考光源和分视场测量方法,消除了光楔平板对DPC叁检偏通道视场非一致性的影响,实现了高频和低频相对透过率的高精度测量。采用傅里叶级数的分析方法,建立全视场起偏度的测量模型,消除参考光源偏振方位角绝对位置引入的测量误差,实现光学系统偏振特性的准确测量。采用可调偏振度光源和大口径积分球辐射源,开展了偏振定标精度的比对验证实验和精度分析。测试结果表明,全视场偏振定标精度优于0.5%,自然光状态下的偏振定标精度优于0.05%,验证了宽视场偏振遥感器偏振辐射响应定标模型的合理性,说明该系统级偏振定标方法可满足宽视场光学偏振遥感器的高精度偏振观测科学应用要求。(本文来源于《大气与环境光学学报》期刊2019年01期)

多角度成像仪论文开题报告

(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:

多角度偏振成像仪温度变化是影响辐射定标精度的因素之一,科学遥感数据处理首先进行温度校正。通过成像仪工作原理和偏振测量模型分析了温度变化的影响,结合热控设计和热真空实验情况,针对辐射测量的影响制定了温度补偿校正方法。设计覆盖在轨不同阶段的温度响应测试方案,监测影响实验数据的测试光源等外界条件,有效消除探测器帧转移效应影响,获取辐射定标系数与温度变化响应之间的关系。依据实验和在轨数据分析,通过暗背景通道实时测量及辐射响应系数补偿的温度校正方法,使温度变化带来的辐射测量误差减小至0.1%,满足在轨辐射校正需求。

(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。

多角度成像仪论文参考文献

[1].谢一凇,李正强,侯伟真,张洋,伽丽丽.高分五号卫星多角度偏振成像仪细粒子气溶胶光学厚度遥感反演[J].上海航天.2019

[2].涂碧海,洪津,姚萍萍,王羿,袁银麟.多角度偏振成像仪温度校正方法[J].中国激光.2019

[3].景振华.TG-2多角度偏振成像仪遥感影像地理定位与误差订正[D].太原理工大学.2019

[4].张苗苗.多角度偏振成像仪杂散光特性与校正研究[D].中国科学技术大学.2019

[5].骆冬根,张苗苗,孟炳寰,许孙龙,刘振海.星载多角度偏振成像仪检测方法[J].大气与环境光学学报.2019

[6].韩琳,李双,洪津,骆冬根,孙亮.多角度偏振成像仪杂散光仿真分析[J].大气与环境光学学报.2019

[7].翁建文,袁银麟,康晴,涂碧海,李健军.多角度偏振成像仪相对光谱响应定标方法[J].大气与环境光学学报.2019

[8].李照洲,伽丽丽,谢一凇,朱思峰,李正强.GF-5卫星多角度偏振成像仪在轨偏振定标[J].大气与环境光学学报.2019

[9].袁银麟,康晴,翁建文,丁蕾,李健军.多角度偏振成像仪高精度辐射定标方法[J].大气与环境光学学报.2019

[10].康晴,袁银麟,翁建文,丁蕾,李健军.多角度偏振成像仪系统级偏振定标方法研究[J].大气与环境光学学报.2019

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