检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与毫米波学报 2018年第3期37卷 296-301,306页

作者：杨暄王义坤韩贵丞刘敏姚波舒嵘亓洪兴中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

为解决强背景弱信号场景下热红外成像系统噪声制约图像信噪比的问题,提出了一种基于低秩矩阵近似理论的低噪宽幅热红外成像技术.利用面阵摆扫方式实现宽幅扫描成像并构建严格的观测矩阵,通过加权核范数最小化方法求解去噪的低秩矩阵形式... 详细信息

为解决强背景弱信号场景下热红外成像系统噪声制约图像信噪比的问题,提出了一种基于低秩矩阵近似理论的低噪宽幅热红外成像技术.利用面阵摆扫方式实现宽幅扫描成像并构建严格的观测矩阵,通过加权核范数最小化方法求解去噪的低秩矩阵形式.试验证明该技术具有较高的峰值信噪比与降噪鲁棒性,在宽幅成像的同时也提高了探测灵敏度.研究成果在红外弱目标识别、广域侦查等领域具有一定应用价值.

关键词：热红外成像降噪低秩矩阵近似面阵摆扫

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LIBS与反向传播算法结合的橄榄石成分分析

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光谱学与光谱分析 2019年第12期39卷 3861-3867页

作者：袁汝俊万雄何强王泓鹏中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院空间主动光电技术重点实验室(上海技术物理研究所) 上海200083 中国科学院大学北京100049

LIBS是一项用于分析物质成分的有力手段,但是定量分析时存在结果不准确、重复性低等缺点。为了准确预测自然界中橄榄石的成分信息,通过按照自然界中的橄榄石的成分信息制作15组橄榄石样品,将其中的11组作为标准样品,另外4组作为测试样... 详细信息

LIBS是一项用于分析物质成分的有力手段,但是定量分析时存在结果不准确、重复性低等缺点。为了准确预测自然界中橄榄石的成分信息,通过按照自然界中的橄榄石的成分信息制作15组橄榄石样品,将其中的11组作为标准样品,另外4组作为测试样品进行LIBS定量分析。每个样本采50条LIBS光谱建立橄榄石的LIBS数据库。然后采用多元线性回归算法和反向传播算法对样本的50组数据进行分析,有效的降低了由于随机误差造成的测试结果的不准确。最终结果表明,使用激光诱导击穿光谱和反向传播算法对橄榄石中镁橄榄石与铁橄榄石含量进行检测,预测结果的决定系数为0.901,接近常规的多元线性回归算法得到的0.911,这说明反向传播算法对橄榄石含量的预测精度接近多元线性回归算法。同时使用反向传播算法得到的结果的均方根误差为28.64,优于后者的29.23,说明使用反向传播算法得到的结果分布更加集中。此外,通过分析关联矩阵中各数值的大小与各元素谱线的位置的对应关系,表明使用反向传播算法反演出来的关联矩阵F与之所代表的物理含义的相关性更高。说明反向传播运算不仅与传统的多元线性回归算法性能相当,而且在预测数据的一致性上表现得更好。此外使用反向传播算法可以直接对激光诱导击穿光谱得到的橄榄石全谱数据进行数据反演,而不需要经过光谱寻峰这一步骤,简化了数据分析流程,弥补了多元线性回归算法难以分析全谱数据的不足。

关键词：激光诱导击穿光谱定量分析反向传播橄榄石

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连续波差分吸收激光雷达探测路径大气CO2平均浓度

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光谱学与光谱分析 2020年第12期40卷 3653-3658页

作者：洪光烈梁新栋刘豪章桦萍舒嵘中国科学院空间主动光电技术重点实验室中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

大气二氧化碳作为最重要的温室气体之一,它的变化和分布备受关注,差分吸收激光雷达(DIAL)系统是探测大气二氧化碳浓度的重要手段,对于研究温室气体的源和汇具有重要意义。主要研究正弦调制连续波差分吸收激光雷达在水平路径上探测CO2平... 详细信息

大气二氧化碳作为最重要的温室气体之一,它的变化和分布备受关注,差分吸收激光雷达(DIAL)系统是探测大气二氧化碳浓度的重要手段,对于研究温室气体的源和汇具有重要意义。主要研究正弦调制连续波差分吸收激光雷达在水平路径上探测CO2平均浓度,利用HITRAN数据库中CO2及H2O的吸收光谱,综合考虑CO2的吸收截面及H2O的干扰,选择差分吸收激光雷达的工作波长On-line:1 572.335 nm, Off-line:1 572.180 nm;声光调制器取代电光调制器对连续波激光强度进行正弦波调制,两路调制信号频率有细微差别,其中On-line调制频率为101.833 kHz, Off-line调制频率为99.733 kHz;On-line光源激光器通过光谱调制技术将激光频率锁定在气体池吸收峰1 572.335 nm处,并采用在相位调制器上施加直流偏置反馈电压来消除相位调制器的残余幅度调制(RAM),使波长锁定精度大幅提高,激光频率锁定系统实现On-line光源激光器在12小时输出波长均方根误差为0.05 pm;在CPU中实现快速傅立叶变换获取回波光信号和发射监视端激光强度的功率谱,并选择窗函数和频谱校正算法来提高计算精度;通过调制连续波激光强度的正弦波相位鉴别获取路径的长度;系统光路为光纤光路,使其结构紧凑;对系统进行外场实验和对比实验;获取上海市区1.3 km路径上二氧化碳平均浓度,实验数据显示系统观测精度为4 ppm(百万分之一),且探测到的CO2日变化趋势与二氧化碳点探测器LI-7500A探测到的日变化趋势相吻合。

关键词：路径积分差分吸收激光雷达IPDA CO2柱浓度(混合比) 声光强度调制激光频率锁定激光相位测距

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基于AOTF的新型成像光谱系统

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红外与激光工程 2013年第11期42卷 3065-3069页

作者：刘济帆马艳华张雷舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术重点实验室上海200083

声光可调谐滤波器(Acousto-optic Tunable Filter,AOTF)是一种新型电控滤光元件,具有波长任意选择、光谱扫描速度快、体积小、无运动部件、环境适应性好等诸多优点。分析了AOTF的工作原理及多频模式下实现光谱分辨率可编程的方法,介绍... 详细信息

声光可调谐滤波器(Acousto-optic Tunable Filter,AOTF)是一种新型电控滤光元件,具有波长任意选择、光谱扫描速度快、体积小、无运动部件、环境适应性好等诸多优点。分析了AOTF的工作原理及多频模式下实现光谱分辨率可编程的方法,介绍了基于AOTF的新型成像光谱系统,给出了初步的实验结果。该系统工作于可见近红外波段,突出特点为光谱扫描波段、各波段光谱分辨率均可通过软件进行配置,因此相比于传统成像光谱系统具有更高的灵活性和数据效率。

关键词： AOTF 声光效应成像光谱系统光谱分辨率

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实用化机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达

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红外与毫米波学报 2011年第2期30卷 184-188页

作者：李正文亓洪兴肖功海方抗美杨一德舒嵘中国科学院上海技术物理研究所空间主动光电技术与系统实验室上海200083

针对日益严重的天然气管道泄漏问题,研制了一台基于吸收光谱技术的实用化机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达.介绍了该仪器的工作原理,论述了该仪器的系统构成、设计方法,探讨了高精度激光稳频,实时定标系统等关键技术.地面试验和机载... 详细信息

针对日益严重的天然气管道泄漏问题,研制了一台基于吸收光谱技术的实用化机载天然气管道泄漏监测红外激光雷达.介绍了该仪器的工作原理,论述了该仪器的系统构成、设计方法,探讨了高精度激光稳频,实时定标系统等关键技术.地面试验和机载试验数据的分析结果证明了该仪器的工程实用性.

关键词：天然气管道泄漏机载吸收光谱技术高精度激光稳频实时定标

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热红外高光谱成像技术的研究现状与展望

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红外与毫米波学报 2015年第1期34卷 51-59页

作者：王建宇李春来姬弘桢袁立银王跃明吕刚刘恩光中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

高光谱成像具有精细的光谱分辨能力,在热红外谱段实施高光谱成像对目标探测与识别有显著效果.与国外相比,我国在该领域的研究还相对薄弱,应用部门的研究主要基于国外数据,国内尚未有成熟的仪器.对国内外研究现状进行了详细调研,并结合... 详细信息

高光谱成像具有精细的光谱分辨能力,在热红外谱段实施高光谱成像对目标探测与识别有显著效果.与国外相比,我国在该领域的研究还相对薄弱,应用部门的研究主要基于国外数据,国内尚未有成熟的仪器.对国内外研究现状进行了详细调研,并结合目前国内已经布局的研究项目对该领域未来的发展进行了展望,对我国发展高性能空间红外光谱成像技术具有一定意义.

关键词：热红外高光谱成像背景抑制低温光学平面光栅焦平面组件

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基于火星巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达可行性研究

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光谱学与光谱分析 2018年第2期38卷 600-605页

作者：洪光烈周艳波刘豪孔伟舒嵘中国科学院上海技术物理研究所中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院大学北京100049

火星大气气溶胶的地基探测对研究火星大气环境具有重要意义,为了能够在节约火星巡视器/着陆器体积、重量的条件下进行气溶胶探测,论证了基于巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达方案的可行性。所设计的米散射激光雷达... 详细信息

火星大气气溶胶的地基探测对研究火星大气环境具有重要意义,为了能够在节约火星巡视器/着陆器体积、重量的条件下进行气溶胶探测,论证了基于巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达方案的可行性。所设计的米散射激光雷达系统使用巡视器车载激光诱导击穿光谱仪的既有硬件资源,加入分光元件和探测器模块,构成与激光诱导击穿光谱仪系统集成的米散射激光雷达,米散射激光雷达与激光诱导击穿光谱仪在火星地表分时工作,互不影响。为了论证所设计的米散射激光雷达的探测性能,对Phoenix火星探测任务中独立的米散射激光雷达得到的一组原始回波信号数据进行了处理,反演得到一组典型火星大气消光系数廓线,结合消光系数廓线与系统硬件参数计算了所设计的米散射激光雷达的回波信噪比,结果表明该系统在所用原始数据被记录的当日在火星大气边界层顶4km高度处信噪比达到26dB,在10km高度附近下降到0dB,说明基于火星巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达进行气溶胶探测具有现实可行性。对比Phoenix的独立米散射激光雷达设计方案,基于激光诱导击穿光谱仪的米散射激光雷达不但能够节省巡视器体积、重量,而且发射能量更高,回波接收方案更为简单,数据反演步骤更为简洁。

关键词：激光诱导击穿光谱仪激光雷达火星气溶胶消光系数

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单元探测器的短波红外多通道成像技术

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红外与毫米波学报 2014年第5期33卷 515-520,532页

作者：王亚南亓洪兴马彦鹏蔡能斌曾攀姜博舒嵘中国科学院上海技术物理研究所、空间主动光电技术重点实验室上海200083 上海市现场物证重点实验室上海200083

为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题,提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件,基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的... 详细信息

为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题,提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件,基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法.通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性.对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义.

关键词：短波红外成像单元探测器 DMD空间光调制器多通道探测 Hadamard变换

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基于刚度匹配的激光测高仪星载接口分析与设计

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中国激光 2023年第14期50卷 102-109页

作者：姜紫庆叶道焕侯佳刘安伟黄庚华中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所上海200083

由于加工生产、发射振动以及空间温度交变等因素,星上载荷的安装接口会出现一定的形位误差,进而激光测高仪的光轴指向发生偏差。为了减小机械接口对载荷的影响,基于运动学安装的原理,设计了测高仪的支撑结构。在接口刚度匹配性分析的基... 详细信息

由于加工生产、发射振动以及空间温度交变等因素,星上载荷的安装接口会出现一定的形位误差,进而激光测高仪的光轴指向发生偏差。为了减小机械接口对载荷的影响,基于运动学安装的原理,设计了测高仪的支撑结构。在接口刚度匹配性分析的基础上,对支撑结构进行了设计优化。采用蒙特卡罗统计方法对星上接口的误差分布进行了分析,确定了载荷安装点的误差输入。通过分析与试验验证发现:所设计的支撑结构的一阶基频达到88 Hz,激光收发光轴安装时引起的光轴总偏离量约为8.5μrad,力学振动引起的光轴总偏离量为30μrad。热光试验表明,高低温边界处的光轴稳定度为8.5μrad。所设计的支撑结构能够满足测高仪的使用指标要求。设计思路与试验结果对星载激光类载荷接口设计具有一定的参考性。

关键词：测量空间仪器星载接口运动学支撑支撑刚度统计分析

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空间差分吸收激光雷达探测地表大气压力的波长选择

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红外与毫米波学报 2018年第2期37卷 206-211页

作者：洪光烈王钦孔伟王建宇中国科学院空间主动光电技术重点实验室上海200083 中国科学院上海技术物理研究所上海200083 中国科学院大学北京100049

根据美国标准大气模型进行了蒙特卡诺模拟,仿真研究了大气温度的不确定性对大气压力探测带来的随机误差和系统偏差,发现在氧气的A带中选择764.765 nm和765.094 nm为探测波长online,选择位于两者之间的764.948 nm为参考波长offline,是获... 详细信息

根据美国标准大气模型进行了蒙特卡诺模拟,仿真研究了大气温度的不确定性对大气压力探测带来的随机误差和系统偏差,发现在氧气的A带中选择764.765 nm和765.094 nm为探测波长online,选择位于两者之间的764.948 nm为参考波长offline,是获得较小探测误差的一种方案;优化的探测波长既不在A带的吸收线上,亦不在某两吸收线之间的凹槽中间,而是位于A带吸收线p13和p14线的侧翼,这一结果对于建立积分路径差分吸收激光雷达探测地表大气压力的遥感仪器,起到参考作用.

关键词：大气光学路径积分差分吸收激光雷达大气压力探测波长参考波长

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