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全偏振高光谱遥感测量关键问题研究

作　者: 钟滕慧
导　师: 周强
学　校: 浙江大学
专　业: 微电子与固体电子学
关键词: 全偏振高光谱双光路偏振调制干涉成像
分类号: O439
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

干涉成像光谱技术是当今可见光与红外遥感器探测技术的前沿科学,是当今成像技术与光谱技术的有机结合,已成为研究和获取目标二维空间信息和一维光谱信息的重要手段和前沿科学。然而与探测相关的全偏振测量技术与干涉成像光谱技术始终未能很好的结合,偏振信息与光谱信息有着密不可分的内在关联,将全偏振测量与高光谱成像结合可以弥补现有探测信息的不足,并进一步提高目标分析能力,扩展信息维度。本论文针对现有全偏振测量与高光谱成像技术难以同步的核心问题,提出了一种新型双光路全偏振高光谱测量结构,利用基于电光效应的偏振调制技术与干涉成像技术,将目标光波的偏振信息、光谱信息和空间图像信息进行有效结合,实现了高光谱与全偏振成像的同步测量,极大丰富了目标探测能力和探测信息量。在利用计算机软件仿真进行仿真并验证可行性的基础上,搭建全Stokes矢量高光谱成像测量装置,以及运用计算机数字图像分析完成矩阵图像测量与光谱恢复系统。文章还对全偏振光谱测量系统进行了光谱定标测试和误差分析,并在此基础上对测量结果进行修正,实现了高精度测量。本文研究的内容对许多光学技术遥感领域,比如资源普查、环境检测、军事侦察等,具有重要意义,为下一代遥感技术的发展提出了可靠的技术方案。

全文目录

致谢  4-5
摘要  5-6
Abstract  6-10
1 绪论  10-15
  1.1 引言  10-11
  1.2 国内外研究现状  11-13
  1.3 本文的主要内容与结构安排  13-15
2 成像光谱技术  15-28
  2.1 成像光谱的发展  15-16
  2.2 干涉型光谱成像技术  16-18
  2.3 干涉光谱重构原理  18-20
  2.4 干涉图预处理技术  20-27
    2.4.1 数据采样  20-21
    2.4.2 背景去除  21-22
    2.4.3 滤波去噪  22
    2.4.4 仪器线形函数与切趾  22-25
    2.4.5 相位修正  25-27
  2.5 本章小结  27-28
3 基于Sarvart偏光镜的空间干涉高光谱成像仿真与实验  28-46
  3.1 实验结构及主要光学器件特性分析  28-32
  3.2 工作原理与参数设定  32-35
  3.3 干涉光谱成像仿真分析  35-39
    3.3.1 窄光谱仿真  35-36
    3.3.2 宽光谱干涉成像仿真  36-37
    3.3.3 不同光谱产生的误差分析  37-38
    3.3.4 相干长度  38-39
  3.4 实验结果与分析  39-45
    3.4.1 成像光谱定标  40-41
    3.4.2 绿光LED光源实验与分析  41-42
    3.4.3 汞灯光源实验与分析  42-43
    3.4.4 光谱重构装置改进与色散补偿  43-45
  3.5 本章小结  45-46
4 全偏振高光谱测量理论  46-60
  4.1 偏振描述及参数定义  46-52
    4.1.1 完全偏振态参数的椭圆描述形式  46-47
    4.1.2 非完全偏振态参数的描述形式  47-50
    4.1.3 偏振器件  50-52
  4.2 基于电控双折射的液晶相位调制技术  52-53
  4.3 全偏振高光谱测量方案  53-59
  4.4 本章小结  59-60
5 全偏振高光谱干涉成像仿真与实验结果分析  60-66
  5.1 全偏振干涉成像仿真分析  60-62
    5.1.1 窄光谱全偏振干涉成像光谱仿真  60-61
    5.1.2 宽光谱全偏振干涉成像光谱仿真  61-62
  5.2 全偏振误差分析  62-63
  5.3 全偏振高光谱干涉成像实验与结果分析  63-65
  5.4 本章小结  65-66
6 工作总结与展望  66-67
  6.1 工作总结  66
  6.2 展望  66-67
参考文献  67-70
作者简历及在学期间所取得的科研成果  70

全偏振高光谱遥感测量关键问题研究

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