检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2024年第24期44卷 31-40页

作者：余海啸孙晓兵提汝芳涂碧海刘晓黄红莲王则灵韦祎晨王宇轩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 中国科学技术大学安徽合肥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

基于水云偏振辐射特性和辐射传输理论,提出多角度偏振数据的动态分辨率云滴谱反演方法,根据卫星成像几何和云特性对视场内不同尺度的反演可行性进行定量评估。所提方法通过逐像元选定最优像元合并策略,在保证反演精度的同时提高反演的... 详细信息

基于水云偏振辐射特性和辐射传输理论,提出多角度偏振数据的动态分辨率云滴谱反演方法,根据卫星成像几何和云特性对视场内不同尺度的反演可行性进行定量评估。所提方法通过逐像元选定最优像元合并策略,在保证反演精度的同时提高反演的分辨率,该反演方法可应用于多角度偏振成像仪(DPC)观测数据。结果显示,相较于POLDER(polarization and directionality of the Earth’s reflectance)云滴谱产品采用的25 pixel×25 pixel的固定反演尺度,所提方法的反演尺度在1 pixel×1 pixel至7 pixel×7 pixel之间动态调整,实现了反演分辨率的提升。与MODIS(moderate resolution imaging spectroradiometer)的云有效粒子半径产品对比发现,云有效粒子半径的反演结果误差小于2.05μm的占比超过50%,整体分布具有较好的一致性。这说明所提方法可以在提供更精细反演结果的同时,保持较高的反演精度。该研究为进一步提高国产多角度偏振数据的利用效率和云滴谱反演精度提供了思路。

关键词：水云云滴谱分布多角度偏振成像仪云异质性空间尺度

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星载偏振扫描仪发射前定标及地面验证实验

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光学学报 2021年第3期41卷 102-114页

作者：李朕阳刘振海邹鹏朱双双雷雪枫陶菲提汝芳宋茂新洪津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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

高精度偏振扫描仪(POSP)采用分孔径和分振幅的同时偏振测量技术,可获取目标的高精度多光谱偏振辐射信息,其测量精度是影响载荷在轨应用的关键指标之一。仪器研制完成后,实验室条件下完成偏振和辐射定标以及测量精度的评估。为检验实验... 详细信息

高精度偏振扫描仪(POSP)采用分孔径和分振幅的同时偏振测量技术,可获取目标的高精度多光谱偏振辐射信息,其测量精度是影响载荷在轨应用的关键指标之一。仪器研制完成后,实验室条件下完成偏振和辐射定标以及测量精度的评估。为检验实验室定标结果,开展自然目标探测下的地面验证实验,使用POSP在晴朗天气沿太阳主平面对天空进行扫描,将获取的天空辐亮度和偏振度数据与同时刻由CE318N太阳-天空偏振辐射计采集的数据进行对比,并讨论影响两台仪器数据的因素。实验结果表明,两台仪器的辐亮度一致性偏差小于4%,偏振度一致性偏差小于0.005,具有较好的一致性,验证POSP实验室定标的准确性及自然目标下的探测能力,可为后续星载数据的处理和应用提供依据。

关键词：测量偏振扫描仪 CE318N太阳-天空偏振辐射计定标偏振测量辐射测量

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宽波段平场复消色差显微物镜设计

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光子学报 2023年第12期52卷 69-80页

作者：管鱼龙郑小兵翟文超中国科学技术大学物理学院合肥230026 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合肥230031

目前商品化的显微物镜的适用波段范围无法满足360~1000 nm波段范围的相关光子光斑的测量要求。从复消色差基础理论出发,研究了复消色差玻璃组合的选择方法,得到了二级光谱校正效果较好的玻璃组合。采用全球面折射式、无穷远校正的结构型... 详细信息

目前商品化的显微物镜的适用波段范围无法满足360~1000 nm波段范围的相关光子光斑的测量要求。从复消色差基础理论出发,研究了复消色差玻璃组合的选择方法,得到了二级光谱校正效果较好的玻璃组合。采用全球面折射式、无穷远校正的结构型式,设计出一款放大倍率为20倍、数值孔径为0.3、工作距离为10 mm、齐焦距为60 mm、视场为0.66 mm、工作波长范围为360~1000 nm的平场复消色差显微物镜。调制传递函数曲线在80 lp/mm处接近衍射极限,场曲校正满足平场的国际标准,其余成像指标也接近衍射极限。公差分析结果表明,该显微物镜满足设计和实际加工要求。

关键词：光学设计显微成像显微物镜平场复消色差宽光谱范围相关光子装调

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时空联合调制空间外差干涉成像仪自适应条纹模板研究

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光学学报 2022年第1期42卷 262-272页

作者：丁毅罗海燕施海亮李志伟李思亮熊伟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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

时空联合调制型空间外差干涉成像光谱仪(TS-SHIS)推扫图像中有明显的干涉条纹,这会导致传统的图像配准方法对TS-SHIS推扫图像配准计算结果的影响较大。鉴于此,提出一种基于目标干涉数据的自适应条纹模板构建方法,采用该方法消除TS-SHIS... 详细信息

时空联合调制型空间外差干涉成像光谱仪(TS-SHIS)推扫图像中有明显的干涉条纹,这会导致传统的图像配准方法对TS-SHIS推扫图像配准计算结果的影响较大。鉴于此,提出一种基于目标干涉数据的自适应条纹模板构建方法,采用该方法消除TS-SHIS推扫图像中的干涉条纹,并利用曲面拟合加梯度法对消条纹后的推扫图像进行图像配准。仿真及实验研究结果表明,所提方法能够有效消除TS-SHIS推扫图像中零光程差处的干涉条纹;干涉条纹对配准计算的影响得到抑制;消条纹处理对图像配准计算结果的影响在0.02 pixel以内。

关键词：光谱学时空联合调制空间外差干涉成像光谱仪图像配准条纹模板

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星上辐射定标精度验证方法研究

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光学学报 2020年第9期40卷 166-174页

作者：李鑫张黎明司孝龙陈洪耀黄文薪宋庆君中国科学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 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥230031 国家卫星海洋应用中心北京100089

星上定标光谱仪(SCS)是HY-1C搭载的标准定标载荷,用于实现对同平台上其他多光谱载荷的辐射定标。基于星上定标光谱仪获得的星上定标结果,与MODIS的影像数据进行交叉定标,比较星上定标光谱仪与MODIS对相同地面区域的辐亮度数据和反射率数... 详细信息

星上定标光谱仪(SCS)是HY-1C搭载的标准定标载荷,用于实现对同平台上其他多光谱载荷的辐射定标。基于星上定标光谱仪获得的星上定标结果,与MODIS的影像数据进行交叉定标,比较星上定标光谱仪与MODIS对相同地面区域的辐亮度数据和反射率数据,实现了对星上定标精度的评估与验证。通过对4次定标数据的处理和分析,结果表明,两者的最大相对偏差小于3%,满足同平台其他载荷的定标要求。

关键词：遥感星上定标高光谱辐射定标交叉定标

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基于注意力机制的偏振成像目标分类方法

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光学学报 2021年第16期41卷 95-103页

作者：孙瑞孙晓兵刘晓宋强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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

基于注意力机制的神经网络可重点提取样本中关键区域的特征信息,将此特点应用于偏振图像目标分类任务中有助于充分获取不同偏振图像之间的相互关系,并从关键区域中提取出较多特征信息。针对杂乱自然背景中目标识别难度大的问题,提出一... 详细信息

基于注意力机制的神经网络可重点提取样本中关键区域的特征信息,将此特点应用于偏振图像目标分类任务中有助于充分获取不同偏振图像之间的相互关系,并从关键区域中提取出较多特征信息。针对杂乱自然背景中目标识别难度大的问题,提出一种基于注意力机制的偏振图像目标分类方法。首先,将注意力机制和卷积神经网络相结合,构建出适用于数量有限样本的偏振特征提取模型;然后,选择合适的偏振图像作为模型输入并对其进行训练,使得注意力模块中易于分类的通道域特征信息和空间域特征信息具有较大的权重,以实现分类准确率的进一步提高。实验结果表明,所提方法在不同自然背景中可有效提升目标分类的准确率,在自建偏振目标数据库中准确率达到95%以上。相较于传统的深度学习分类方法,所提方法的准确率得到明显的提高,因此更适用于杂乱背景中目标的分类。

关键词：成像系统偏振成像卷积神经网络注意力机制目标分类

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基于GF-5卫星遥感数据的大气CO_(2)快速反演方法

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光学学报 2024年第18期44卷 273-282页

作者：孙志强王先华叶函函李超安源孙二昌吴时超施海亮安徽大学物质科学与信息技术研究院安徽合肥230601 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

以高分五号卫星(GF-5)搭载的大气温室气体监测仪(GMI)的观测数据为研究对象,设计一种大气CO_(2)快速反演算法,在物理反演算法框架基础上,利用逐线积分法构建适用GMI的气体吸收截面查找表,加速气体吸收光学厚度计算,并通过构建气溶胶光... 详细信息

以高分五号卫星(GF-5)搭载的大气温室气体监测仪(GMI)的观测数据为研究对象,设计一种大气CO_(2)快速反演算法,在物理反演算法框架基础上,利用逐线积分法构建适用GMI的气体吸收截面查找表,加速气体吸收光学厚度计算,并通过构建气溶胶光学厚度参数查找表,拟合计算气溶胶光学厚度廓线,从而实现大气CO_(2)快速反演。在此基础上,利用两年的GMI数据验证所提反演算法,并与全球总碳柱观测网(TCCON)站点观测结果进行对比。结果表明,所提出的加速算法与原始算法反演所得的大气CO_(2)柱浓度之间的平均绝对误差为0.75×10^(-6),相关性达到85.5%,与TCCON站点之间平均绝对误差为3.01×10^(-6),满足1%的反演精度要求,在计算效率上,加速算法减少80%以上的计算时间。

关键词：大气光学高分五号卫星气体检测仪 XCO_(2) 快速反演算法气体吸收截面气溶胶光学厚度查找表

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一种新型的空间外差光谱仪平场校正方法

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光学学报 2020年第19期40卷 194-202页

作者：丁毅罗海燕施海亮李志伟韩云飞熊伟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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

针对已完成光栅胶合的一体化干涉仪组件,提出了一种利用平场校正滤光片形成高频外差干涉调制数据进而进行系统级平场校正的方法。依据空间外差光谱技术干涉调制的原理,给出了平场校正所需的外差干涉频率范围(即平场校正滤光片的光谱范围... 详细信息

针对已完成光栅胶合的一体化干涉仪组件,提出了一种利用平场校正滤光片形成高频外差干涉调制数据进而进行系统级平场校正的方法。依据空间外差光谱技术干涉调制的原理,给出了平场校正所需的外差干涉频率范围(即平场校正滤光片的光谱范围)的计算方法。通过理论和仿真分析确定了平场校正滤光片的主要技术参数,并进行了实验验证。实验结果表明,该平场校正方法使复原光谱的平均信噪比提升了115.7%,复原光谱的固定频率噪声和高频段光谱失真的抑制效果尤为显著。

关键词：光谱学空间外差光谱仪平场校正干涉调制滤光片复原光谱

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平行光管发散角对多角度偏振成像仪几何定标精度的影响及校正方法

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光学学报 2021年第24期41卷 63-70页

作者：向光峰孟炳寰黄禅李双许孙龙李扬韩琳孙亮骆冬根洪津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 中国科学技术大学安徽合肥230026 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

为提高多角度偏振成像仪(DPC)的实验室几何定标精度,分析了平行光管发散角对像点定位精度的影响,建立了误差模型,并通过改进几何模型参数拟合时的目标方程来校正像点定位误差。对比验证实验结果表明,所提方法提升了基于平行光管的几何... 详细信息

为提高多角度偏振成像仪(DPC)的实验室几何定标精度,分析了平行光管发散角对像点定位精度的影响,建立了误差模型,并通过改进几何模型参数拟合时的目标方程来校正像点定位误差。对比验证实验结果表明,所提方法提升了基于平行光管的几何定标方法的定标精度,在视场角较大时提升效果更明显,当平行光管发散角为2°且入射视场角50°时,定标精度至少提升0.15 pixel。高精度的实验室几何定标将为DPC实现在轨高精度地理定位,多角度、多光谱及偏振图像配准提供精确的初始几何参数。

关键词：几何光学几何定标误差分析平行光管多角度偏振成像仪

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温室气体星载被动遥感探测载荷研究进展

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遥感学报 2023年第4期27卷 857-870页

作者：汪钱盛罗海燕李志伟施海亮丁毅熊伟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 中国科学技术大学研究生院科学岛分院合肥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

应对CO_(2)和CH_(4)等温室气体含量增加导致的全球气候变暖问题,促进碳减排已成为全球共识。建立完善的碳监测体系,利用星载平台进行被动遥感探测是当前温室气体观测的主要手段之一。本文以在轨成功应用的星载被动遥感探测载荷3种技术... 详细信息

应对CO_(2)和CH_(4)等温室气体含量增加导致的全球气候变暖问题,促进碳减排已成为全球共识。建立完善的碳监测体系,利用星载平台进行被动遥感探测是当前温室气体观测的主要手段之一。本文以在轨成功应用的星载被动遥感探测载荷3种技术体制为基线,介绍了有效载荷的仪器指标,分析比较了各种技术的优缺点,结合未来温室气体探测计划,总结了温室气体星载被动遥感探测的发展趋势。将高分五号卫星大气主要温室气体监测仪在轨表现与新型干涉成像光谱技术相结合,分析其在高光谱分辨、高信噪比基础上进一步实现高空间分辨率的可行性,为研制具有实时动态、不同细分程度区域的碳监测能力的下一代温室气体载荷提供可能。

关键词：温室气体被动遥感碳监测卫星载荷干涉成像光谱技术

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