成像光谱仪全视场自动化光谱定标技术研究

【摘要】成像光谱仪可同时获得探测物体的空间图像信息和光谱曲线信息，在化工、冶金、军事、科研、天文等领域都有着重要的应用。成像光谱仪的性能在应用的过程中，会受到如天气、环境等很多外界影响而发生变化造成测量数据不准，测量数据也需要通过光谱定标的结果进行分析，最终实现判别成像地物目标特征的目的。光谱定标是确定成像光谱仪系统光谱特性指标的重要手段，通过光谱定标可以得到系统的光谱响应函数、光谱范围、各光谱通道的中心波长及光谱分辨率、谱线弯曲（smile）等特性参数。本文调研了国内外典型的成像光谱仪光谱定标系统，探讨了各种定标系统的优缺点，并从推扫式成像光谱仪成像原理出发，对光谱定标原理进行了理论分析。运用单色准直光法设计了一套推扫式成像光谱仪全视场自动化的光谱定标系统，该定标系统包括光源系统、单色仪、准直光系统和视场扫描系统。设计了光谱定标用的单色仪，在单色准直光系统部分，引入球面镜提供准直光，采用一块可以自由滑动和转动的折转镜改变定标光线的入射角，实现对成像光谱仪的全视场光谱定标，并对光谱定标系统进行了光学设计，证明了整个系统的可靠性。基于光学设计的结果，提出了光谱定标系统的机械结构。建立了一套成像光谱仪自动光谱定标系统的硬件结构，包括光源、单色仪、视场扫描系统及数据采集系统。利用图像化编程软件LabVIEW编写了自动化光谱定标软件，实现了整个光谱定标系统的自动化。完成了对PGP成像光谱仪的光谱定标测试，并对测试结果进行了精度分析。该定标系统能实现全视场自动化的光谱定标，具有结构紧凑、通用性强、光谱定标精度较高等特点，可用于实现PGP成像光谱仪及其他同类型成像光谱仪的光谱定标。
【作者】孙慈；
【导师】唐玉国；
【作者基本信息】中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所)，光学工程，2013，硕士
【关键词】成像光谱仪；全视场光谱定标；单色准直光法；光学设计；软件设计；LabVIEW；定标实验；

【参考文献】
[1]蒋臣琦.拼搏创业发展攀登——24所成立20周年回顾与展望[J].微电子学.1990(02)
[2]刘汉怡,周志坚,刘炼城.广钢4号高炉强化冶炼实践[J].炼铁.1998(03)
[3]徐佳音.蓝色经济发展评估：厦门案例研究[D].厦门大学,环境管理,2014,硕士.
[4]沙锋.证券经纪业务CRM研究[D].南京理工大学,2001.
[5]陈秋荣.法律论述文本的翻译初探[D].复旦大学,英语笔译,2012,硕士.
[6]梁宵,王宏伦,盖文东.飞行器不确定性建模与μ-H_∞鲁棒动态逆控制[J].控制与决策,2012,07:1066-1070+1076.
[7]孙友发.浅谈推荐性标准[J].水泵技术.1994(01)
[8]陈克.中国A股市场的行业动量策略研究[D].复旦大学,金融工程,2012,硕士.
[9]张磊.国产动漫新运营模式的研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[10]孙明轩,余林江,何海港.离散自适应重复控制:收敛性分析与实现[J].自动化学报,2013,04:400-406.
[11]郭纯冶.核电用屏蔽电动机的损耗分析与温升计算[D].沈阳工业大学,电机与电器,2013,硕士.
[12]王惠枢.右美托咪定对严重烫伤大鼠心肌损伤的影响及其机制的研究[D].南方医科大学,麻醉学（专业学位）,2014,博士.
[13]张伟.机械原理教学中虚拟样机技术的应用实践[J].中国电力教育,2014,02:152-153.
[14]陈浩.我国民营公司内部审计研究[D].华中师范大学,工商管理（专业学位）,2014,硕士.
[15]尤璐.针刺治疗脑梗死后失眠的临床观察[D].北京中医药大学,中医学,2014,硕士.
[16]廖英杰,姜献峰.塑料托盘粘弹性大挠度变形方程的求解方法[J].轻工机械,2013,06:59-61+65.
[17]杨富勇.数据挖掘技术在股票投资中的应用[D].湖南大学,软件工程,2010,硕士.
[18]韩军兴.植物油脱氧制备柴油类烃的催化剂及反应机理研究[D].浙江大学,2012.
[19]杨敏.营改增对中国上市公司财务绩效影响的实证研究[D].华南理工大学,会计学,2014,硕士.
[20]于天皓.基于群智能算法的分数阶控制器参数优化研究[D].大连理工大学,电机与电器,2013,硕士.
[21]冯晨.二氧化锰/纳米碳复合材料的制备及其电化学性能研究[D].湖南大学,2012.
[22]李健.明代旅游文学研究[D].华中师范大学,人文地理学,2013,硕士.
[23]钟海旺,夏清,丁茂生,张慧玲.以直流联络线运行方式优化提升新能源消纳能力的新模式[J].电力系统自动化,2015,03:36-42.
[24]张家辉.海峡两岸高中地理课程标准比较研究[D].内蒙古师范大学,地理课程与教学论,2012,硕士.
[25]黄南霞.大数据环境下的网络协同创新体系研究[D].华中师范大学,企业管理,2014,硕士.
[26]刘鹏.北魏山东佛教造像艺术探析[D].兰州大学,考古学及博物学,2013,硕士.
[27]王朔.翁牛特旗农村公共产品供给研究[D].东北大学,行政管理,2009,硕士.
[28]陈信勇,沈凤丹.基于自然债视角下的忠诚协议研究[J].浙江树人大学学报(人文社会科学版),2014,04:78-84.
[29]陈维.关于“转发五百次”入罪标准的探讨[D].中国政法大学,刑法学,2014,硕士.
[30]万劲波,封颖.中国互联网产业创新发展的战略思考[J].中国科学院院刊,2014,02:199-208.
[31]葛丽娜.基于人工免疫的入侵检测模型与方法研究[D].广西大学,2004.
[32]杨志方.高中信息技术课程多媒体项目学习的实践探索[D].扬州大学,教育技术学,2011,硕士.
[33]陈芳.从女性的阅读和女性的创作视角分析《黄色墙纸》[D].武汉理工大学,外国语言学及应用语言学,2012,硕士.
[34]骆彬.汉语新词语辅助识别系统的研制[D].中国社会科学院研究生院,语言学及应用语言学,2003,硕士.
[35]韩同春,张杰.考虑含缺陷岩石的声发射数值模拟研究[J].岩石力学与工程学报,2014,S1:3198-3204.
[36]李平平.L-岩藻糖及其衍生物的合成与优化[D].湖南师范大学,有机化学,2014,硕士.
[37]蒋盛益,徐雨明,陈溪辉.异常挖掘研究综述[J].衡阳师范学院学报(自然科学),2004,03:63-66.
[38]伍必胜.我国企业雇员流动现状分析及对策[D].湘潭大学,企业管理,2002,硕士.
[39]王琪.城市历史保护的若干理论与方法——英国的经验[D].浙江大学,建筑历史与理论,2003,硕士.
[40]祖乐.学生一体化服务归档管理系统开发[D].中国地质大学（北京）,计算机技术,2014,硕士.
[41]刘婷.中国大陆地区免费报纸研究[D].湖南师范大学,传播学,2013,硕士.
[42]马德.中国城镇养老保险制度的收入分配效应研究[D].西北大学,公共经济学,2014,博士.
[43]栾娟.传媒批判视野下中国体育传媒的功能失调及对策研究[D].山东师范大学,体育人文社会学,2013,硕士.
[44]特尔巴衣尔.清朝征服阿尔泰乌梁海若干问题探讨[D].内蒙古师范大学,专门史,2013,硕士.
[45]王军.OGD对BBB体外模型中内皮细胞紧密连接蛋白及TEER的影响[D].华中科技大学,神经病学,2013,硕士.
[46]唐艳丽.中药组方NDRF联合MTX对AA家兔抗炎及免疫调节研究[D].遵义医学院,免疫学,2014,硕士.
[47]景启坚,薛艳凤.水稻机插与其它种植方式在产量及分蘖特性上的差异比较[J].中国农机化.2003(04)
[48]姜旭阳.世界贸易组织法律体系中SDT条款的可执行性研究[D].苏州大学,国际法学,2003,硕士.
[49]王桂英.转座子Ds的水稻转化及其在杂交后代中的跳跃分析[D].浙江大学,生物化学与分子生物学,2004,硕士.
[50]宋戈.税收征管分析与风险监控管理系统的设计与实现[D].西安电子科技大学,计算机技术,2011,硕士.