检索结果-内蒙古大学图书馆

大气与环境光学学报 2022年第5期17卷 542-549页

作者：汪嘉林熊伟李大成吴军中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征重点实验室安徽合肥230031

基于被动傅里叶变换红外光谱仪设计开发了一种新的快速气体识别算法,利用改进的动量梯度下降法对实测的亮温光谱进行快速的光谱拟合。该方法不需要预先测得背景光谱,能直接从实测光谱中扣除大气气体和天空等背景的干扰,在提取出污染气... 详细信息

基于被动傅里叶变换红外光谱仪设计开发了一种新的快速气体识别算法,利用改进的动量梯度下降法对实测的亮温光谱进行快速的光谱拟合。该方法不需要预先测得背景光谱,能直接从实测光谱中扣除大气气体和天空等背景的干扰,在提取出污染气体成分以及浓度的同时,能实时得到大气中主要气体的浓度程长积,此方法适用于低空背景下弱信号的污染气体识别分析。

关键词：红外光谱仪遥感探测大气污染气体识别

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基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统设计

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电子测量技术 2023年第19期46卷 1-7页

作者：王友康李从飞韩文昇胡雨阳邹鹏中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230036 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核... 详细信息

微光像增强器是夜视技术中的核心部件,信噪比是评价微光像增强器性能的重要参数之一。设计了一种基于FPGA的像增强器信噪比测试仪控制系统,包括信号采集模块、恒流驱动模块、主控模块、通信模块和电源模块等。系统以XC7K325T型FPGA为核心,完成ADC、DAC、串口通信等功能以及接口间逻辑设计,实现光电流数据采集、信号处理以及系统参数设置等功能,从而完成像增强器信噪比的测量。测试结果表明,像增强器信噪比测试仪各项功能执行正常,信噪比测量误差小于2%,验证了控制系统设计的正确性,为信噪比测试仪的可靠应用奠定基础。

关键词：像增强器信噪比 FPGA 采集测量

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云相机相对辐射定标技术研究

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激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 245-254页

作者：汪杰君池杲鋆李孟凡王相京胡亚东厉卓然洪津桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541004 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽合肥230031 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

云相机采用阈值法对观测目标区域进行在轨实时云识别。在云判算法中,辐射度量的准确性将会影响最终的反演结果。本文建立了云相机像元响应值与辐亮度之间的信息模型,针对云相机探测器各像元在入射光均匀一致时,输出响应值出现不相等的... 详细信息

云相机采用阈值法对观测目标区域进行在轨实时云识别。在云判算法中,辐射度量的准确性将会影响最终的反演结果。本文建立了云相机像元响应值与辐亮度之间的信息模型,针对云相机探测器各像元在入射光均匀一致时,输出响应值出现不相等的情况提出了改进措施。首先,根据云相机的信息模型分析了探测器像元响应值不同的原因,建立了云相机的相对辐射定标模型。然后,由于云相机视场角较大,大口径积分球辐射源出射光也难以一次性覆盖所有视场,在实验中设计了分视场测试的方式。最后,根据相对辐射定标模型和分视场测量方式,进行了云相机的相对辐射定标。实验结果表明:云相机对积分球成像结果校正前非均匀性为6%左右,经相对辐射定标校正后,在轨典型信噪比条件下非均匀性达到1.5%以内,低信噪比条件下达到3.25%。定标测试结果满足云相机设计的指标要求。

关键词：测量云相机信息模型辐射定标相对定标分视场测试

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基于反射点源阵列的光学遥感卫星在轨辐射定标方法

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航天返回与遥感 2022年第1期43卷 98-107页

作者：徐伟伟张超陈卓张黎明李鑫司孝龙杨宝云中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031 北京市遥感信息研究所北京100085

针对场地辐射定标难以实现遥感器全动态范围自动化定标的问题,提出基于反射点源阵列的光学遥感卫星在轨定标方法,以“小”而“亮”的自动化点源作为参照目标,并以现场同步测量为主,辅以简化的辐射传输计算获取大气透过率与遥感器入瞳辐... 详细信息

针对场地辐射定标难以实现遥感器全动态范围自动化定标的问题,提出基于反射点源阵列的光学遥感卫星在轨定标方法,以“小”而“亮”的自动化点源作为参照目标,并以现场同步测量为主,辅以简化的辐射传输计算获取大气透过率与遥感器入瞳辐亮度,根据多能级反射点源阵列设置与系统点扩散函数检测,线性回归法提取点源目标响应统计值,实现高分辨率光学遥感卫星在轨调制传递函数检测与全动态辐射定标。试验结果表明,基于反射点源阵列的在轨调制传递函数检测结果与刃边法差异优于5.0%,辐射定标结果与灰阶靶标法差异优于4.0%,不确定度优于3.0%,反射点源阵列法有望在全谱段范围内实现高分辨率光学遥感卫星的辐射与几何综合定标。

关键词：辐射定标反射点源阵列点扩散函数/调制传递函数大气透过率航天遥感

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488nm泵浦的自发参量下转换特性研究

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量子电子学报 2024年第4期41卷 638-648页

作者：尹琳李健军郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

自发参量下转换的光谱、光子数率和时间相关性对宽波段光电探测器定标具有重要意义。本文理论模拟了488 nm连续激光泵浦偏硼酸钡(BBO)晶体的光谱和光子数率的分布,搭建了光谱、光子数率和时间相关性测量的实验系统。基于理论研究,BBO晶... 详细信息

自发参量下转换的光谱、光子数率和时间相关性对宽波段光电探测器定标具有重要意义。本文理论模拟了488 nm连续激光泵浦偏硼酸钡(BBO)晶体的光谱和光子数率的分布,搭建了光谱、光子数率和时间相关性测量的实验系统。基于理论研究,BBO晶体的相位匹配角选择24.3184°,可实现605~2523 nm连续宽波段相关光子制备,光子数率最大值为4.2716×10^(7) s^(-1)。采用CMOS相机和光电倍增管测量相关光子圆环和光子数率,根据波长和探测器响应波段来选择相应的光电探测器,以测量时间相关性。实验测量得到605~1000 nm波段的相关光子光谱,光子数率的实测值与理论值偏差在1个量级内,并观察到710~1560 nm波段的符合峰。实验结果验证了所建立的理论模型的正确性、自发参量下转换过程的宽光谱特性和时间相关性,为实现可见-近红外波段的宽光谱相关光子定标提供了研究基础。

关键词：非线性光学可见-近红外相关光子自发参量下转换光子数率时间相关性

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高空光谱辐亮度仪的光机设计与实验分析

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量子电子学报 2023年第6期40卷 888-898页

作者：康祝海李新刘恩超张权郑小兵中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对现阶段星载遥感器高精度定标的需求,研制了高空光谱辐亮度仪,可应用于辐亮度法替代定标,提升定标精度。该仪器光谱范围为400~2500 nm,搭载在高空气球平台上能够在18~35 km高空中直接对地测量反射辐亮度。该仪器光机系统主要由前置... 详细信息

针对现阶段星载遥感器高精度定标的需求,研制了高空光谱辐亮度仪,可应用于辐亮度法替代定标,提升定标精度。该仪器光谱范围为400~2500 nm,搭载在高空气球平台上能够在18~35 km高空中直接对地测量反射辐亮度。该仪器光机系统主要由前置一体式镜筒、色散模块和光机温控模块组成。为了验证该高空光谱辐亮度仪的可靠性与测量数据的准确性,在青海大柴旦开展了该仪器与美国Spectra Vista公司SVC光谱仪的比对实验以及高空飞行实验。实验结果表明:在地面测量中两台仪器所测辐亮度具有良好的一致性,二者偏差普遍在±1%以内,最大偏差在±3.5%以内;在高空飞行实验中,研制的辐亮度仪在25 km高空中平稳飞行6 h,获得了高空测量辐亮度,各模块与探测器温度均稳定保持在设定值。实验结果验证了整个仪器的可靠性,表明所研制的辐亮度仪满足对卫星遥感器的高精度定标需求,适合于高空高精度测量。

关键词：遥感光机设计辐亮度基法高空

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基于SOPC的检焦图像实时处理系统设计

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电子测量技术 2022年第9期45卷 31-37页

作者：赵子豪骆冬根路美娜罗环赵鑫鑫雷雪枫中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室合肥230031

针对投影式光刻机检焦系统对图像处理强实时性的需求,以FPGA芯片为载体,设计了一种基于SOPC的检焦图像实时处理系统。首先,使用Microblaze嵌入式软核执行图像处理算法,无需更改硬件架构即可进行系统方案验证和算法调试;然后,采用软硬件... 详细信息

针对投影式光刻机检焦系统对图像处理强实时性的需求,以FPGA芯片为载体,设计了一种基于SOPC的检焦图像实时处理系统。首先,使用Microblaze嵌入式软核执行图像处理算法,无需更改硬件架构即可进行系统方案验证和算法调试;然后,采用软硬件协同的方案,将算法移植到FPGA硬件中,实现了检焦流程的加速。FPGA片内通过AXI总线进行软硬件间数据交互,片外通过光纤接口与工件台互连,完成检焦结果的高速上传。实验结果表明,系统运行稳定,完成整个检焦流程需要104μs,软硬件协同实现速度约为软核实现的1 700倍。

关键词：检焦图像处理 SOPC Microblaze 软硬件协同 AXI总线

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基于六轴机器人的BRDF绝对测量装置标校方法研究

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量子电子学报 2022年第5期39卷 707-719页

作者：斯鹏飞张黎明黄文薪陈洪耀李佳伟张志远杨宝云王戟翔中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

高精度双向反射分布函数(BRDF)绝对测量装置可用于星上定标漫反射板等漫反射参照体BRDF的绝对测量,其转角的不确定度是整个装置不确定度的主要来源之一。通过对各部件几何位置的标校降低BRDF绝对测量装置转角的不确定度,可有效降低BRDF... 详细信息

高精度双向反射分布函数(BRDF)绝对测量装置可用于星上定标漫反射板等漫反射参照体BRDF的绝对测量,其转角的不确定度是整个装置不确定度的主要来源之一。通过对各部件几何位置的标校降低BRDF绝对测量装置转角的不确定度,可有效降低BRDF绝对测量的不确定度,具有重要的意义。根据BRDF绝对测量装置的特点,以串联式六轴机器人为测量工具,以固定于中空分度盘的积分球光源出射的光束作为指示,开发了一整套BRDF绝对测量装置各部件几何位置的标校方法,最后基于镜反射实验验证了转角的精度优于0.05°,满足应用需求。该方法不仅测量精度高,而且大大简化了装调过程,实现了无接触式标校,为类似装置的标校提供了参考。

关键词：几何光学转角不确定度六轴机器人双向反射分布函数标校

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基于光谱分解和PSOBP组合模型的光谱重构研究

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量子电子学报 2024年第1期41卷 47-56页

作者：胡春晖张黎明李鑫中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对R矩阵光谱重构法面临的问题,提出了一种基于相机响应特性的光谱分解方法,对分解出的同色异谱黑的反演建立粒子群优化BP神经网络模型(PSOBP)以实现网络训练权重的优化,并利用全局训练样本和局部训练样本的二次光谱重构方式进行了仿... 详细信息

针对R矩阵光谱重构法面临的问题,提出了一种基于相机响应特性的光谱分解方法,对分解出的同色异谱黑的反演建立粒子群优化BP神经网络模型(PSOBP)以实现网络训练权重的优化,并利用全局训练样本和局部训练样本的二次光谱重构方式进行了仿真实验。结果表明,在D65光源下,利用所提出的方法, RGB相机观测下重构两种测试集均方误差平均值分别至少降低了1.71%和0.51%,色差最大值分别为3.5579和2.3776,满足人眼辨别颜色阈值要求;WorldView3观测下光谱重构精度均方误差在410~510、555~565、590~685、705~740 nm波段内不超过2%,适应度系数表示的可接受样本占比均为91.667%,色差最大值分别为1.6002和1.1177,其光谱重构精度以及色度精度较其他方法均有所提高,且6通道多光谱相机已能满足较高精度光谱重构的要求。

关键词：遥感光谱重构同色异谱黑粒子群优化神经网络齐次非线性扩展

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太阳光谱辐照度仪波长扫描设计

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量子电子学报 2022年第4期39卷 519-530页

作者：王洋李新黄雄豪刘恩超张艳娜中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

针对当前气候变化对太阳光谱辐射的观测需求,为精确监测太阳光谱辐照度,研制了波长扫描型太阳光谱辐照度仪。该太阳光谱辐照度仪主要由光谱测量单元和波长扫描单元组成,其中波长扫描单元作为色散光谱的精密定位机构,是保障仪器测量精度... 详细信息

针对当前气候变化对太阳光谱辐射的观测需求,为精确监测太阳光谱辐照度,研制了波长扫描型太阳光谱辐照度仪。该太阳光谱辐照度仪主要由光谱测量单元和波长扫描单元组成,其中波长扫描单元作为色散光谱的精密定位机构,是保障仪器测量精度的关键。为此,设计了基于小型交流伺服电机的波长精密扫描定位装置,采用定时器主从方式控制电机旋转,并利用STM32驱动线阵CCD工作,结合CCD检测的光斑质心位置与预设位置的偏差进行闭环控制,闭环控制精度小于2个像元宽度。最后,对线阵CCD的质心位置检测的重复性以及扫描定位装置的稳定性进行测试,测试结果表明CCD质心位置检测的标准差为0.0693,最大偏差不超过0.3像元宽度,系统运行时闭环精度小于2个像元宽度,满足波长扫描的重复性和稳定性要求。

关键词：光电子学太阳光谱辐照度仪波长扫描伺服电机线阵CCD

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