检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2020年第6期49卷 44-51页

作者：胡友勃高冬阳李健军郑小兵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合肥230031 中国科学技术大学合肥230026 上海航天控制技术研究所上海201109

测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学... 详细信息

测量了自发参量下转换的宽光谱分布和时间相关性,搭建了基于自发参量下转换定标的辐射计.在自发参量下转换定标探测效率的基础上推导了光子计数模式的辐亮度测量方程,根据定标原理辐射计可以实时监测和校正仪器的光电衰变.通过插入光学衰减片和更换探测器模拟了辐射计在光路衰变和电路衰变情况下能够修正自身衰变对观测结果的影响,观测辐亮度的一致性优于0.38%.测量结果为自发参量下转换定标技术应用在未来的气候观测星上定标器等空间平台提供实验依据.

关键词：自发参量下转换光谱分布辐射计光子计数量子效率

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基于DPC的中国部分区域陆地气溶胶光学厚度反演

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大气与环境光学学报 2021年第3期16卷 239-246页

作者：提汝芳黄红莲刘晓樊依哲王佳佳孙晓兵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

大气气溶胶是气候变化与遥感定量化等的重要影响因素,研究气溶胶光学特性具有重要意义。基于高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)过境中国区域的数据,开展了气溶胶光学厚度的反演研究... 详细信息

大气气溶胶是气候变化与遥感定量化等的重要影响因素,研究气溶胶光学特性具有重要意义。基于高分五号卫星搭载的大气气溶胶多角度偏振探测仪(Directional polarimetric camera,DPC)过境中国区域的数据,开展了气溶胶光学厚度的反演研究。基于矢量辐射传输模型6SV计算构建气溶胶光学特性查找表,采用Ross-Li地表BRDF模型和半经验NB模型计算地表贡献,利用标量与偏振的多角度信息和查找表方法,反演气溶胶光学厚度。DPC气溶胶光学厚度反演结果与中国区域的AERONET地面站点测量结果吻合性较好,线性拟合度较高,相关性系数大于0.8,验证了算法的可靠性,为DPC有效监测气溶胶的时空分布提供技术支持。

关键词：多角度偏振探测仪反演气溶胶光学厚度

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基于FPGA的移相时钟数字内插TDC电路设计与实现

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大气与环境光学学报 2021年第6期16卷 553-560页

作者：刘景岩路美娜王羿蔡伟杰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230031

为实现高精度航天设备时序信号的地面检测,设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的专用地面检测系统,时间数字转换电路(TDC)是该系统的关键部件。该电路采用数字内插技术,使用高频时钟直接计数进行“粗”测保证检测系统量程,再利... 详细信息

为实现高精度航天设备时序信号的地面检测,设计了一套基于现场可编程逻辑门阵列(FPGA)的专用地面检测系统,时间数字转换电路(TDC)是该系统的关键部件。该电路采用数字内插技术,使用高频时钟直接计数进行“粗”测保证检测系统量程,再利用待测信号跳变沿锁存移相时钟电平状态进行“细”测提高测量精度。分析了测量误差来源并提出了相应解决办法。实验结果表明,该电路测量分辨率满足0.2 ns设计值,重复性引起的测量不确定度小于0.1 ns。

关键词：地面检测时间间隔测量现场可编程逻辑门阵列时间数字转换电路

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基于多特征融合的层次支持向量机遥感图像云检测

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大气与环境光学学报 2021年第1期16卷 58-66页

作者：张波胡亚东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

云检测是遥感图像处理和应用的前提,针对遥感图像云检测的准确率容易受到薄云及似云地物影响的挑战,提出一种结合遥感影像灰度、纹理和频率特征的层次支持向量机云检测算法。该方法首先采用简单线性迭代聚类算法将遥感图像分割为像素块... 详细信息

云检测是遥感图像处理和应用的前提,针对遥感图像云检测的准确率容易受到薄云及似云地物影响的挑战,提出一种结合遥感影像灰度、纹理和频率特征的层次支持向量机云检测算法。该方法首先采用简单线性迭代聚类算法将遥感图像分割为像素块,再采用一种层次支持向量机分类器对遥感图像以像素块为单位进行云检测。层次支持向量机的第一层将像素块初步分为"云"和"地物"两类。层次向量机的第二层针对第一层分类的结果分别设计两个分类器进行进一步分类,并将分类后的结果合并为"厚云"、"薄云"、"地物"三类。最后,将分类结果进行膨胀处理,得到最终的云检测结果。选取高分一号WFV的RGB波段遥感图像进行实验,结果显示提出的新方法对实验图像的云检测平均准确率为95.4%,表明该方法可适用于多种场景下遥感图像的云检测,服务于遥感产品的生产和应用。

关键词：云检测层次支持向量机简单线性迭代聚类多特征融合

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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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同航空平台双偏振仪器间的视场匹配方法

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光学学报 2020年第13期40卷 96-103页

作者：雷雪枫朱双双刘振海李朕阳陶菲洪津中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学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

以飞行实验中安装在同一个航空平台上的偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)为例,提出了一种对单幅SIPC图像及单扫描圈内POSP星下点邻近数据进行快速视场匹配的方法.通过POSP旋转扫描采集模式下的拖影权重系数模板,将高空间分辨率的S... 详细信息

以飞行实验中安装在同一个航空平台上的偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)为例,提出了一种对单幅SIPC图像及单扫描圈内POSP星下点邻近数据进行快速视场匹配的方法.通过POSP旋转扫描采集模式下的拖影权重系数模板,将高空间分辨率的SIPC数据重采样至与POSP空间分辨率一致,然后度量不同位置的SIPC重采样数据与POSP数据的一致性程度,选取一致性最强的位置作为视场匹配位置.最后通过多场景下数据相关性最高的SIPC像元相对序号,作为参考视场匹配位置,将多场景下分别计算的匹配位置与参考位置的平均绝对值误差作为视场匹配误差,约为10个SIPC像元,即0.12个POSP像元,满足应用需求.

关键词：测量偏振扫描仪视场匹配拖影辐射测量

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星载红外探测器组件环境适应性分析与性能优选

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红外与激光工程 2020年第2期49卷 181-188页

作者：朱双双吴洋邹鹏崔珊珊胡强刘振海裘桢炜洪津中国科学技术大学环境科学与光电技术学院安徽合肥230026 中国科学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

为满足低等级红外探测器组件在高可靠性领域的空间应用需求,对星载红外探测器组件进行温度循环试验、力学试验以及高温老炼试验等环境试验考核,并基于双积分球式均匀照明系统对环境试验前后红外探测器组件相对光谱响应率进行测试。通过... 详细信息

为满足低等级红外探测器组件在高可靠性领域的空间应用需求,对星载红外探测器组件进行温度循环试验、力学试验以及高温老炼试验等环境试验考核,并基于双积分球式均匀照明系统对环境试验前后红外探测器组件相对光谱响应率进行测试。通过对比环境试验前后红外探测器组件相对光谱响应率变化,分析红外探测器组件的环境适应性,揭示红外探测器组件的质量缺陷及其他潜在缺陷,剔除早期失效,并从参试红外探测器组件中筛选出性能优良的探测器应用在星载偏振扫面仪进行大气偏振探测。试验结果表明:参试的红外探测器组件在环境试验前后具有良好的稳定性和可靠性,可以满足航天载荷应用需求。

关键词：航天载荷红外探测器组件可靠性环境试验筛选

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基于空间外差的三叶草拉曼特征光谱测量实验研究

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光谱学与光谱分析 2020年第7期40卷 2110-2115页

作者：王新强葛浩然熊伟叶松王方原甘永莹汪杰君李树桂林电子科技大学广西桂林541004 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 广西光电信息处理重点实验室广西桂林541004

空间外差光谱技术凭借超高光谱分辨率、高通量、瞬态探测、无运动部件等优势,在星际暗物质及大气微量气体成分等微弱光谱信号检测方面得到广泛应用。为了探索一种基于空间外差光谱技术实现物质拉曼光谱(RS)快速、直接检测的可行性,选择... 详细信息

空间外差光谱技术凭借超高光谱分辨率、高通量、瞬态探测、无运动部件等优势,在星际暗物质及大气微量气体成分等微弱光谱信号检测方面得到广泛应用。为了探索一种基于空间外差光谱技术实现物质拉曼光谱(RS)快速、直接检测的可行性,选择三叶草作为测量对象,使用一体化HEP-765-S空间外差光谱系统作为拉曼特征光谱探测器,配合特定波长激光器搭建系统,开展拉曼特征光谱直接测量实验。首先使用Gaussview6.0构建三叶草所含主要色素:叶绿素a、叶绿素b、α-胡萝卜素和β-胡萝卜素的分子结构,然后利用Gaussian16获取优化的仿真RS,分析四种色素最强拉曼谱峰的波段范围,确定四种成分的强信号特征波段为1 537~1 800 cm^-1。根据激发光源与拉曼位移的理论关系,结合探测系统759~769 nm的检测波段范围,计算出用波长680 nm的激光器作为光源激发拉曼信号,可保证四种色素强特征拉曼信号正好落在探测范围,且可避开光源瑞利散射光及荧光干扰的影响。最终购置中心波长为680.28 nm的激光器与HEP-765-S空间外差光谱系统搭配开展三叶草强峰拉曼信号的直接检测实验。实验结果表明:搭建系统能够实现三叶草RS的直接测量,但是所测拉曼信号强度偏弱,这主要是两方面原因造成:(1)由于所用激光器的输出功率峰值偏小,约为130 mW;(2)所用HEP-765-S空间外差光谱系统为一体化设计仪器,软硬件系统及参数固化后不能进行调整,仪器数据采集的最大积分时间偏小,设定值为832 ms。光源功率不够大且仪器积分时间小共同导致采集信号偏弱。通过与仿真光谱比较,实测光谱在使用空间外差系统探测波段与三叶草叶片内四种主要色素拉曼信号叠加的包络基本一致,中央主峰与两端次峰都符合较好,实测光谱与仿真光谱具有较好一致性,说明采用空间外差系统对物质拉曼信号进行快速、直接检测具有可行性。

关键词：空间外差光谱仪拉曼光谱 Gaussian仿真三叶草

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大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标研究进展

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 343-349页

作者：陈兴峰刘李葛曙乐李新张凯南杨本永中国科学院遥感与数字地球研究所国家环境保护卫星遥感重点实验室北京100101 Finnish Meteorological Institute Helsinki 00101Finland 中国资源卫星应用中心北京100094 中国科学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

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受... 详细信息

大视场偏振多光谱相机比传统的光谱相机多探测角度和偏振两个维度的信息,尤其在气溶胶遥感监测领域,具有很大优势,所以在2020年前后全球将大量发射搭载该类载荷的卫星。作为定量化程度很高的光学载荷,在轨定标一直受到很大的重视。因受限于缺乏星上定标设备和低空间分辨率特点,使用自然景物作为替代参考光源进行在轨辐射定标。多角度偏振相机内部的辐射传递过程复杂,需要进行辐射定标的相机参数有多个。辐射定标系数包括辐射强度和偏振两种类型多个参数,使用的自然景物类型多,导致多种定标方法组合、并行发展。2018年新发射的高分五号卫星是我国第一颗,也是同期国际上唯一搭载偏振运行载荷的卫星,在其后国际上也会有多颗卫星搭载同类型传感器上天,有必要梳理替代定标的研究进展情况。文章系统介绍了大视场偏振多光谱相机的一般光学结构及其光谱设置等重要技术参数,梳理了相机的辐射传递模型。划分了绝对辐射强度、相对辐射强度和偏振参数三类来描述不同定标系数的在轨定标方法和原理。针对特定的待定标系数,介绍了在轨替代定标所需选用的自然景物目标和定标的流程方法。形成了大视场偏振多光谱相机在轨辐射定标的方法系统。并汇总了定标结果检验的一般方法。新的大视场偏振多光谱相机的在轨辐射定标,将继承原有研究基础,使用特殊自然景物开展定标。在后续的同类遥感相机在轨定标工作中,也可以充分借助同一个卫星平台上的其他载荷及其星上定标器、借助地面人工光源等方法开展新形式的在轨辐射定标。我国、欧洲以及美国等规划了新型偏振相机航天发射计划,面向未来几年的我国和欧美诸多同类相机,结合作者研究基础,对未来在轨定标方法进行了初步设计和展望。偏振类型的多光谱相机主要服务于大气颗粒物遥感监测,对我国当前关注的大气环境问题非常重要。卫星发射后持续的在轨辐射定标是保障卫星遥感产品反演精度的必要条件。系统的在轨定标研究梳理和在轨定标未来方法的初步设计将为后续卫星遥感应用系统提供方法和模型参考。

关键词：偏振相机多角度遥感在轨定标替代定标

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星载红外高光谱傅里叶变换光谱仪条纹计数错误的检测及校正

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光学学报 2020年第16期40卷 199-205页

作者：刘畅施海亮李志伟吴春强漆成莉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 国家卫星气象中心中国遥感卫星辐射测量和定标重点开放实验室北京100081

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,... 详细信息

针对星载红外傅里叶光谱仪中存在的干涉图条纹计数错误,系统地介绍了其形成原因及对复原光谱的影响,并提出了检测和校正方法。通过对干涉图的偏移相位进行线性拟合,能够精确获得条纹计数误差个数;采用理论仿真验证了所提方法的准确性,误差最低可至1.25%;最后采用实际数据进行验证,验证结果表明所提方法能够达到较好的检测及校正效果。

关键词：遥感高光谱傅里叶光谱仪条纹计数错误相位

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