检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2021年第11期41卷 27-34页

作者：吴时超王先华叶函函李超安源王晓迪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

利用辐射传输模型(SCIATRAN)联合高分辨透射率谱线(HITRAN)库对包含^(13)CO_(2)强吸收特征的中红外光谱进行特性分析,发现中红外相比于近红外与热红外波段,^(13)CO_(2)的吸收特征更为明显,并且中红外波段对对流层5~15 km处的二氧化碳浓... 详细信息

利用辐射传输模型(SCIATRAN)联合高分辨透射率谱线(HITRAN)库对包含^(13)CO_(2)强吸收特征的中红外光谱进行特性分析,发现中红外相比于近红外与热红外波段,^(13)CO_(2)的吸收特征更为明显,并且中红外波段对对流层5~15 km处的二氧化碳浓度变化极为敏感。大气的对流与交换使得中高层CO_(2)的浓度变化与近地表息息相关。通过对光谱特性的分析,得出影响二氧化碳反演的主要因素是水汽、温度和氧化亚氮。在进一步研究利用卫星遥感数据反演得到的^(13)CO_(2)浓度时,给出了反演的必要条件,其中水汽廓线需满足50×10^(-6)的精度,温度廓线需要满足高于0.03 K的精度,氧化亚氮廓线需要高于5×10^(-9)的精度,仪器的信噪比需要高于600。该结论为利用卫星遥感探测^(13)CO_(2)提供了理论基础,并为未来的超光谱探测器制造指标提出了要求,可以更好掌控CO_(2)"源"与"汇"及输送规律,了解全球碳循环收支。

关键词：大气光学中红外波段 ^(13)CO_(2) 反演

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FTIR被动遥测信噪比优化及在变电站SF_(6)泄漏检测应用

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光谱学与光谱分析 2021年第5期41卷 1436-1440页

作者：崔方晓赵跃马凤翔吴军王安静李大成李扬裕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 国网安徽省电力有限公司电力科学研究院安徽合肥230022

被动FTIR红外遥测技术可应用于气体泄漏检测,气体检测下限与仪器信噪比密切相关。仪器信噪比与测量参数有关,如光谱分辨率、采样频率、积分时间、平均次数等,如何结合实际应用优化参数组合以实现最佳信噪比,目前还缺少系统分析。针对这... 详细信息

被动FTIR红外遥测技术可应用于气体泄漏检测,气体检测下限与仪器信噪比密切相关。仪器信噪比与测量参数有关,如光谱分辨率、采样频率、积分时间、平均次数等,如何结合实际应用优化参数组合以实现最佳信噪比,目前还缺少系统分析。针对这一问题,从理论上分析了这些参数与信噪比关系,并归类为三个方面:(1)光谱分辨率,引用了Roland Harig给出的结论,当光谱分辨率低于特征峰半高全宽时,信噪比不变,但为了避免背景气体的交叉干扰,分辨率不宜设置过低,需要结合实际应用综合考虑;(2)降低采样频率能够减少计算量,缩小光谱范围,但采样频率和光谱范围与信噪比无关;(3)在积分时间和光谱平均次数方面,同样时间条件下,多次干涉图采集会引入零光程差的采样误差,使得噪声大于理论计算值,因而长积分时间获得信噪比优于多次平均。开展了六氟化硫(SF_(6))泄漏检测实验,根据SF 6特征峰宽度选择4 cm^(-1)分辨率,20 kHz采样频率兼顾了信噪比和检测时间,并利用FTIR巡检系统发现变电站泄漏点,证明了方法的有效性。

关键词：傅里叶变换红外光谱被动遥测信噪比六氟化硫

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太阳天顶角对反演高光谱地表反射率影响分析

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光学学报 2021年第2期41卷 182-188页

作者：杜沈达张运杰韦玮黄冬李新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

为了满足星上载荷高频次的在轨定标需求,常使用场地自动化定标技术将多光谱反射率反演为高光谱反射率,所以提升光谱的反演精度对提高自动化定标精度尤为重要。使用布设在敦煌辐射校正场的通道式自动化观测仪器计算从2018年9月至2019年9... 详细信息

为了满足星上载荷高频次的在轨定标需求,常使用场地自动化定标技术将多光谱反射率反演为高光谱反射率,所以提升光谱的反演精度对提高自动化定标精度尤为重要。使用布设在敦煌辐射校正场的通道式自动化观测仪器计算从2018年9月至2019年9月的反射率;根据测量过程中太阳天顶角的不同将数据分为6组,并使用双向反射分布函数模型对不同太阳天顶角下的光谱形状进行一致性分析。实验结果表明,双向反射分布函数模型校正不同入射角度是有效的。

关键词：散射自动化观测太阳天顶角地表反射率相似度光谱反演双向分布函数

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超连续谱激光-单色仪在偏振遥感器定标中的影响因素分析

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红外与激光工程 2021年第5期50卷 211-220页

作者：谢臣瑜翟文超郝小鹏谢琳琳刘延李健军郑小兵中国计量科学研究院北京100029 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重点实验室安徽合肥230031

偏振遥感器的相对光谱响应度和带内光谱响应非一致性是遥感器实验室定标的基本参数。文中利用新型的超连续谱激光作为单色仪的前置照明光源,搭建了一套基于超连续谱激光-单色仪的细分光谱扫描定标装置,可用于偏振遥感器的相对光谱响应... 详细信息

偏振遥感器的相对光谱响应度和带内光谱响应非一致性是遥感器实验室定标的基本参数。文中利用新型的超连续谱激光作为单色仪的前置照明光源,搭建了一套基于超连续谱激光-单色仪的细分光谱扫描定标装置,可用于偏振遥感器的相对光谱响应度定标。实验中以490、670、910 nm三个偏振通道作为例,分别在单色仪直接输出光和单色光导入积分球两种状态下,得到通道式偏振遥感器的相对光谱响应度结果,并对两种状态下定标光源的偏振特性进行了测量。实验结果表明,单色仪直接输出光模式下,光源存在明显的偏振度和偏振方位角变化,三个偏振通道的带内光谱响应非一致性分别为0.91%、4.25%和1.06%;而在单色光导入积分球后,光源的偏振度明显降低,此时带内光谱响应非一致性结果分别为0.15%、0.47%和0.57%,说明消偏后的光源能有效适用偏振遥感器的光谱响应度定标,基于超连续谱激光-单色仪的系统级定标装置在偏振遥感器的定标中具有广泛应用前景。

关键词：偏振遥感器辐射定标光谱响应度超连续谱激光单色仪

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大气环境监测卫星双偏振仪器校飞验证

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上海航天（中英文） 2023年第3期40卷 76-83页

作者：李朕阳洪津赵旭枫石新宇刘振海宋茂新罗海燕邹鹏史书明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 上海卫星工程研究所上海201109

同一卫星观测平台上的不同偏振遥感器,可通过数据融合获取更高质量的探测结果。基于该设想,搭建了由高精度偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)构成的同平台偏振仪器航空验证系统,并完成了飞行实验。文章系统阐述了其系统构成、数据... 详细信息

同一卫星观测平台上的不同偏振遥感器,可通过数据融合获取更高质量的探测结果。基于该设想,搭建了由高精度偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)构成的同平台偏振仪器航空验证系统,并完成了飞行实验。文章系统阐述了其系统构成、数据预处理、视场匹配和交叉定标方法,评估并展示了部分航空验证结果。结果表明:POSP和SIPC视场匹配误差约为0.12个POSP像元;通过偏振交叉定标、均匀陆地地表这2个仪器辐亮度偏差为2.54%,偏振度偏差为0.013,验证了双偏振仪器探测数据的有效性和交叉定标的可行性。为星载偏振交火探测系统设计、数据预处理、偏振交叉定标方法和在轨应用评价等提供了依据和支持。

关键词：高精度偏振扫描仪同时偏振相机交叉定标视场匹配偏振测量

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调焦调平线阵CCD成像系统超频读出设计

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光学学报 2021年第18期41卷 173-181页

作者：周佐达陈迪虎路美娜金伟魏来汪文韬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

调焦调平系统主要通过光学三角法的测量原理来实现,线阵电荷耦合器件(CCD)具有高帧频和高分辨率等特点,适用于高速且高精度检测的三角法测量。某调焦调平项目要求线阵CCD具有2048个有效像元,5 kHz的行读出频率,为此提出对最大额定读出... 详细信息

调焦调平系统主要通过光学三角法的测量原理来实现,线阵电荷耦合器件(CCD)具有高帧频和高分辨率等特点,适用于高速且高精度检测的三角法测量。某调焦调平项目要求线阵CCD具有2048个有效像元,5 kHz的行读出频率,为此提出对最大额定读出频率为10 MHz的S11156-2048型线阵探测器进行12.5 MHz超频读出的驱动设计,以满足系统行读出频率的要求。首先从理论上验证超频读出的可行性,然后在电源、时序驱动和模拟前端的设计上展开细致研究,最后使用积分球光源在6.0 MHz的额定频率读出和12.5 MHz的超频读出下对线阵CCD成像系统的光电性能进行对比测试。实验结果表明,S11156-2048型探测器采用12.5 MHz的超频读出设计光电性能没有明显下降,信噪比为54.22 dB,电荷转移效率为0.999974,满足调焦调平系统的成像性能要求。

关键词：光学设计调焦调平线阵CCD 超频读出电荷转移效率信噪比

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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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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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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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天空可见-近红外光谱偏振态自动测量仪设计

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大气与环境光学学报 2024年第1期19卷 111-124页

作者：王昊孙晓兵刘晓宋强洪津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 合肥市农业行业首席专家工作室安徽合肥230031 中国科学技术大学安徽合肥230026

太阳光在地球大气传输过程中产生的散射会呈现出固有的偏振特性,因此利用大气散射偏振态分布特性及其与太阳照射几何以及地表观测几何之间存在的对应关系,为地球大气层内导航提供了可能。然而因气象变化造成的大气组分改变会直接影响光... 详细信息

太阳光在地球大气传输过程中产生的散射会呈现出固有的偏振特性,因此利用大气散射偏振态分布特性及其与太阳照射几何以及地表观测几何之间存在的对应关系,为地球大气层内导航提供了可能。然而因气象变化造成的大气组分改变会直接影响光散射分布,从而影响基于偏振态分布的方向定位精度,因此在偏振导航实际应用过程中,其方向指引精度受大气状况影响较大。为研究不同气象条件下天空偏振态变化内在机理,研制了一台天空可见-近红外光谱偏振态自动测量仪。该仪器可按需进行定时段、定天区、多天候天空光谱偏振态测量,采用分时偏振同时分谱非成像测量体制。仪器主要由偏振分析模块、偏振检测方位定位驱动电机、微型光谱仪、GPS定位模块、嵌入式采集控制模块、二维载重转台等部分组成,光谱范围为390~960nm,光谱分辨率为1.5nm,观测视场为3°,光谱线偏振度测量精度优于98.85%,偏振角测量精度优于0.1°,单点观测时间小于9s。经实验室定标和外场测试,表明该仪器可在多种气象条件下稳定观测天空光谱偏振态,其测量数据可用于天空偏振态影响机理相关研究。

关键词：天空光散射偏振测量气溶胶光谱

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