检索结果-内蒙古大学图书馆

光子学报 2024年第9期53卷 28-39页

作者：汪伟张海裕柯链宝康晴李健军毕海季华实验室佛山528200 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230026

分析了相机结构和测量原理,建立了相机响应模型,理论推导了相对透过率和偏振方位角对偏振测量的影响。采用积分球光源测量了相对透过率,采用旋转线偏振片法和马吕斯定律测量了偏振方位角,最后进行了偏振测量精度验证。测试结果表明,经... 详细信息

分析了相机结构和测量原理,建立了相机响应模型,理论推导了相对透过率和偏振方位角对偏振测量的影响。采用积分球光源测量了相对透过率,采用旋转线偏振片法和马吕斯定律测量了偏振方位角,最后进行了偏振测量精度验证。测试结果表明,经过偏振定标后,偏振度测量误差约为0.44%。该检测方案可以定标分焦平面式偏振相机性能,定标精度高,能够为分焦平面式偏振相机高精度应用奠定基础。

关键词：遥感分焦平面偏振相机测量相对透过率偏振方位角偏振定标误差分析

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基于卷积神经网络的太阳光谱辐照度超分辨率重建方法

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光子学报 2025年第3期54卷 228-237页

作者：张鹏翁建文康晴李健军中国科学技术大学物理学院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

针对现有天基参考太阳光谱辐照度数据分辨率不足，限制其应用范围的问题，提出一种基于卷积神经网络的太阳光谱辐照度超分辨率重建方法。该网络由一个基于物理模型的全连通层、一维卷积层、非线性层和一系列具有跳跃连接的残差网络组成... 详细信息

针对现有天基参考太阳光谱辐照度数据分辨率不足，限制其应用范围的问题，提出一种基于卷积神经网络的太阳光谱辐照度超分辨率重建方法。该网络由一个基于物理模型的全连通层、一维卷积层、非线性层和一系列具有跳跃连接的残差网络组成。同时考虑现有均方误差损失函数无法捕捉太阳光谱峰谷特征的问题，提出将光谱相对于波长的一阶、二阶导数加入损失函数，使残差的特征更集中于关键的光谱内容。将所提方法应用于TSIS-1 SIM测量太阳光谱辐照度可见光波段的超分辨率重建，结果表明该方法重建光谱与TSIS-1 HSRS产品的测量结果质量相当，且重建耗时仅需0.942 1 s，可有效提高天基观测太阳光谱辐照度数据的分辨率。

关键词：高分辨率太阳光谱辐照度卷积神经网络残差网络光谱超分辨率重建

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考虑局部密度的共享近邻高光谱图像波段选择方法

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光学学报 2024年第24期44卷 248-258页

作者：王宇轩孙晓兵提汝芳黄红莲刘晓中国科学院合肥物质科学研究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

高光谱图像提供了数百个连续的光谱测量,从这些信息繁多的通道中筛选特征鲜明且相互独立的波段子集成为一个重要问题。近年来,尽管有许多波段选择方法,但大多数方法只关注波段的信息熵或已被挑选波段间的冗余性。为了综合考虑波段间的... 详细信息

高光谱图像提供了数百个连续的光谱测量,从这些信息繁多的通道中筛选特征鲜明且相互独立的波段子集成为一个重要问题。近年来,尽管有许多波段选择方法,但大多数方法只关注波段的信息熵或已被挑选波段间的冗余性。为了综合考虑波段间的冗余性和信息熵,提出了一种考虑波段共享近邻的高光谱波段选择方法。该方法包括子空间划分和权重排名两个部分。通过波段的共享近邻,将空间预分割点优化到适当的位置,以最大化不同子空间之间的差异。在波段选择阶段,综合考虑了局部密度、信息熵和信噪比,以选择出最优的波段子集。在3个公开数据集上进行大量对比实验,证明了该方法在精度和效率方面的显著提升。

关键词：高光谱成像波段选择共享近邻局部密度

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大气消光系数多基线透射式光电测量影响分析

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光学学报 2024年第12期44卷 122-135页

作者：曹韩晖陈洪耀张黎明李佳伟中国科学技术大学安徽合肥230026 中国科学院合肥物质科学研究院安徽合肥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

针对透射式消光系数测量精度不高、难以实现自校准等问题,研究一种基于主动光源的多波段、多基线透射式消光系数测量方法,定量分析光电探测电路信号分辨率、噪声特性、动态范围、随机噪声、响应温度敏感性、数字信号处理、背景辐射等因... 详细信息

针对透射式消光系数测量精度不高、难以实现自校准等问题,研究一种基于主动光源的多波段、多基线透射式消光系数测量方法,定量分析光电探测电路信号分辨率、噪声特性、动态范围、随机噪声、响应温度敏感性、数字信号处理、背景辐射等因素对消光系数的影响。结果表明:探测光电流应不小于1.27×10^(-7)A,每次移动距离应不小于1 m,每个测量点时长应不少于40 s,采样率应不小于10 kHz,在目前可实现的基线距离5~20 m范围内,采用谱峰搜索法或取样积分法进行准同步测量,消光系数测量精度受随机噪声影响小于0.8%,这为仪器实现高精度测量研究提供理论基础。

关键词：大气光学消光系数变基线透射仪光电测量大气透过率

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高分辨率大气谱线并行计算方法研究

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光学学报 2024年第18期44卷 264-272页

作者：马志昂李大成吴军程晨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

大气谱线计算是大气辐射传输中的一个重要环节,其计算速度慢是长期以来限制大气辐射传输计算效率的主要问题之一。通过对大气透过率中谱线计算可并行性的分析,利用图形处理器(GPU)构建了基于GPU并行处理的大气谱线计算模型。针对大气环... 详细信息

大气谱线计算是大气辐射传输中的一个重要环节,其计算速度慢是长期以来限制大气辐射传输计算效率的主要问题之一。通过对大气透过率中谱线计算可并行性的分析,利用图形处理器(GPU)构建了基于GPU并行处理的大气谱线计算模型。针对大气环境和高温环境进行仿真计算,结果表明,相较于中央处理器(CPU),基于GPU的并行算法模型可以在达到相同精度的同时,计算速度提升1~3个数量级。在此基础上,使用Malkmus带模式参数拟合法,基于并行计算构建了相关K分布系数表,能够支持并行计算成果在无GPU或内存受限设备上的使用,提高该技术的普适性。为常规大气、高温燃气等条件下的高分辨快速辐射传输计算提供新的技术途径。

关键词：光学计算并行处理逐线积分法计算统一设备架构相关K分布

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面阵CMOS传感器图像噪声仿真与验证

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光学学报 2024年第12期44卷 367-375页

作者：陈静远刘晓杜丽丽宋波孙晓兵中国科学技术大学安徽合肥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通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

基于面阵互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器成像物理过程,分析成像过程中各种噪声的来源,构建了一套面阵CMOS传感器图像噪声模型,并进行了噪声仿真及效果验证。首先,分析CMOS传感器信号转换过程中产生的噪声;然后,基于噪声特性构建噪声... 详细信息

基于面阵互补金属氧化物半导体(CMOS)传感器成像物理过程,分析成像过程中各种噪声的来源,构建了一套面阵CMOS传感器图像噪声模型,并进行了噪声仿真及效果验证。首先,分析CMOS传感器信号转换过程中产生的噪声;然后,基于噪声特性构建噪声模型,提出该模型的参数标定方法;最后,利用自行设计的面阵CMOS相机在实验室拍摄的图像和航拍图像进行仿真效果验证及对比分析。测试结果表明,所提模型仿真图像与实验室实拍图像之间的信噪比(SNR)、峰值信噪比(PSNR)、结构一致性(SSIM)的平均相对偏差分别为3.85%、0.99%、1.33%,且与现有的噪声模型仿真结果相比有较小的相对偏差。不同噪声模型参数下航拍图像噪声仿真效果符合理论和实际情况。上述结果充分验证了所提出的噪声仿真模型的有效性。

关键词：传感器面阵CMOS 噪声模型噪声标定仿真分析

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日盲型光电管探测系统响应非线性间接法标校

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光学学报 2024年第3期44卷 9-19页

作者：曹韩晖陈洪耀黄文薪李佳伟中国科学技术大学安徽合肥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通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

基于间接法对一种日盲型光电管探测系统进行了非线性测量,将线性度已知的硅光电二极管探测器作为参考标准,以外置氙灯光源积分球作为线性定标辐射源,通过大动态范围电动光阑来调节辐射输出,将待测探测器与参考探测器在同一条件下进行同... 详细信息

基于间接法对一种日盲型光电管探测系统进行了非线性测量,将线性度已知的硅光电二极管探测器作为参考标准,以外置氙灯光源积分球作为线性定标辐射源,通过大动态范围电动光阑来调节辐射输出,将待测探测器与参考探测器在同一条件下进行同步测量,以消除光源波动的影响。实验结果表明,该日盲型光电管探测系统的线性误差最大可达5.2%,有必要通过非线性修正因子对测量值进行修正,其数值范围为0.948~1.006。分析了系统合成测量不确定度,在光电管响应光电流为2.97×10^(-10)~6.61×10^(-8)A范围内,扩展不确定度为3.59%(k=2)。

关键词：探测器日盲型探测器非线性测量间接法辐射标准传递

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基于环境二号卫星宽视场图像的BRDF校正

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光学学报 2024年第12期44卷 352-366页

作者：吴海章黄红莲孙晓兵刘晓提汝芳王宇轩中国科学技术大学安徽合肥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通用光学定标与表征技术重点实验室安徽合肥230031

自然地物基本都是非朗伯体,地表反射具有方向性。由于地表方向反射特性的影响,不同观测角度下宽视场相机接收到的地表反射率不同,需要进行双向反射分布函数(BRDF)校正。基于地物分类的同类像元匹配,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地... 详细信息

自然地物基本都是非朗伯体,地表反射具有方向性。由于地表方向反射特性的影响,不同观测角度下宽视场相机接收到的地表反射率不同,需要进行双向反射分布函数(BRDF)校正。基于地物分类的同类像元匹配,利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)的地表反射率产品进行BRDF模型核参数反演,实现环境二号卫星宽视场图像的BRDF校正,并使用戈壁和农田两类地物地面实测BRDF数据集,验证不同BRDF核驱动模型的核参数反演结果和BRDF校正结果。结果表明:针对戈壁和农田两种地物类型,与RossThick Maignan-LiSparseR模型相比,RossThick-LiSparseR模型与实测结果的拟合相关性更高;与只进行大气校正的结果相比,经BRDF校正后环境减灾二号01组A、B(HJ-2A/B)卫星宽视场相机的反射率与实测反射率更加接近,有效减弱BRDF效应的影响,为进一步开展定量遥感研究提供数据质量保障。

关键词：遥感双向反射分布函数校正环境二号卫星宽视场图像中分辨率成像光谱仪地表反射率产品核驱动模型

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基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法

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光子学报 2023年第4期52卷 170-178页

作者：郑昱君徐伟伟李鑫司孝龙杨宝云张黎明中国科学院合肥物质科学研究院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

提出一种基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法,以轻小型、自动化的反射点源阵列作为检测参照目标,最小二乘法二维高斯模型拟合阵列点源影像获得像点坐标,结合地面点源位置测量获得遥感器地面像元分辨率;以点源影像像点坐标为基准,... 详细信息

提出一种基于阵列点源的光学遥感卫星像质评价方法,以轻小型、自动化的反射点源阵列作为检测参照目标,最小二乘法二维高斯模型拟合阵列点源影像获得像点坐标,结合地面点源位置测量获得遥感器地面像元分辨率;以点源影像像点坐标为基准,对阵列点源遥感影像数据进行位置配准与高斯模型拟合获得成像系统点扩散函数与调制传递函数值。试验结果表明:像点坐标的共线误差小于0.002像素,地面像元分辨率的相对偏差优于6.5‰,阵列点源可以综合实现光学遥感卫星的像质评价与辐射定标。

关键词：遥感像质评价调制传递函数地面像元分辨率阵列点源

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基于改进的自适应迭代重加权惩罚最小二乘的空间外差拉曼光谱基线校正方法

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光学学报 2024年第7期44卷 243-251页

作者：白云飞罗海燕李志伟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

空间外差拉曼光谱技术因其非接触、无损、快速、高稳定性和高光谱分辨率等特点,已经广泛应用于各个物质探测领域。由于复原光谱中存在荧光背景干扰,对样品进行定性和定量分析时需要对光谱进行基线校正。为了解决由拉曼峰引起的拟合基线... 详细信息

空间外差拉曼光谱技术因其非接触、无损、快速、高稳定性和高光谱分辨率等特点,已经广泛应用于各个物质探测领域。由于复原光谱中存在荧光背景干扰,对样品进行定性和定量分析时需要对光谱进行基线校正。为了解决由拉曼峰引起的拟合基线抬升的问题,提出了一种改进的自适应迭代重加权惩罚最小二乘(airPLS)的基线拟合方法,即基于拉曼峰截断的airPLS基线拟合方法。该方法能够自动识别拉曼峰,并在对光谱进行拉曼峰截断后进行airPLS迭代拟合,以获得更准确的基线。使用仿真光谱和实测光谱进行验证,并与常见的基线拟合方法进行对比,结果显示,改进的airPLS基线拟合准确度显著提升,仿真光谱的基线拟合均方根误差优于0.0052。实测拉曼光谱的校正谱特征峰清晰可见,荧光基线趋势被有效去除,满足拉曼光谱数据处理的需求。

关键词：拉曼光谱空间外差基线校正最小二乘法

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