【摘要】：高光譜成像系統(tǒng)的巨大優(yōu)勢(shì)是高光譜分辨率,并且能夠在對(duì)地觀測(cè)的同時(shí)獲取眾多連續(xù)波段的地物光譜圖像,因此在航空、航天等遙感領(lǐng)域已成為一大研究熱點(diǎn)。然而雜散光的存在會(huì)影響光學(xué)系統(tǒng)成像質(zhì)量和目標(biāo)探測(cè)對(duì)比度,嚴(yán)重時(shí)目標(biāo)信號(hào)將完全湮沒(méi)在雜散輻射噪聲中,導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)無(wú)法正常工作。因此,對(duì)于雜散光的研究有著重要的理論和實(shí)用價(jià)值。本文主要對(duì)光學(xué)系統(tǒng)成像時(shí)雜散光信號(hào)檢測(cè)進(jìn)行研究,采用點(diǎn)源透過(guò)率法作為雜散光檢測(cè)原理。首先,對(duì)光源部分進(jìn)行優(yōu)化,采用解橢圓型Monge-Ampére方程的方法提高光源性能。其次,依據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)要求,對(duì)可見(jiàn)光和近紅外兩種光源進(jìn)行檢測(cè),將實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)和軟件仿真相結(jié)合并搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。最后,調(diào)整被測(cè)系統(tǒng)的光學(xué)結(jié)構(gòu),重復(fù)測(cè)量不同離軸角下(±5°~±20°)被測(cè)系統(tǒng)輻照度,繪制PST測(cè)試值曲線圖并與標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參數(shù)曲線進(jìn)行對(duì)比,進(jìn)而分析該系統(tǒng)雜散光抑制水平。結(jié)果表明,被測(cè)系統(tǒng)的PST測(cè)試值曲線趨勢(shì)與標(biāo)準(zhǔn)鏡頭基本一致,在離軸角大于4°的范圍內(nèi)PST10~(-5),且曲線趨于平緩,該系統(tǒng)雜散光抑制能力較好。雜散光信號(hào)檢測(cè)技術(shù)的研究對(duì)光譜成像技術(shù)發(fā)展有很大幫助。
【學(xué)位授予單位】：長(zhǎng)春理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TH744.1
【圖文】：

為雜散光檢測(cè)的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)量[13-15]，實(shí)驗(yàn)測(cè)量范圍為 0.45μm～光與近紅外光波段。外研究現(xiàn)狀對(duì)于光學(xué)系統(tǒng)測(cè)量實(shí)驗(yàn)的影響很大，但長(zhǎng)期以來(lái)，由于被測(cè)光學(xué)系同和雜散光計(jì)算的復(fù)雜性，導(dǎo)致在雜散光定性分析上的研究仍不夠紀(jì) 70 年代前后，才進(jìn)一步開(kāi)展對(duì)雜散光的研究。20 世紀(jì) 70 年代初（NASA）與有關(guān)部門聯(lián)合開(kāi)展對(duì)于雜散光的分析研究。美國(guó)航空委托 Arizona 大學(xué)的 Breault 和 Harvey等人成立了第一個(gè)雜散光研究器制造公司合作共同解決光學(xué)系統(tǒng)的雜散光抑制問(wèn)題[16-18]。Breaul反射鏡實(shí)現(xiàn) Φ300mm 通光口徑光學(xué)系統(tǒng)雜散光測(cè)試，測(cè)試波段范外光波段。通過(guò)調(diào)整反射鏡偏轉(zhuǎn)角度，進(jìn)行入射光束進(jìn)入被檢光學(xué)進(jìn)而實(shí)驗(yàn) PST指標(biāo)測(cè)試。其檢測(cè)設(shè)備結(jié)構(gòu)圖如圖 1.1 所示。

圖 1.2 ESA雜散光檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖977 年，國(guó)際光學(xué)工程學(xué)會(huì)（SPIE）舉行了第一次主題為雜散光抑制的專并且從 1980 年開(kāi)始，該會(huì)議每?jī)赡昱e行一次。對(duì)于雜散光的相關(guān)研究表了幾十個(gè)論文專集。1994 年 7 月，SPIE 在美國(guó)圣地亞哥召開(kāi)的雜散，對(duì)于雜散光的討論不僅包括測(cè)量分析和計(jì)算，而且在其產(chǎn)生和傳輸理取得了重大突破。在雜散光分析和抑制的研究過(guò)程中，由 Breault Rization 開(kāi)發(fā)的 ASAP 和由 Lambda Research 開(kāi)發(fā)的 Tracepro 及由美國(guó) rch Associates 公司開(kāi)發(fā)的 Light Tools 軟件相繼出現(xiàn)，這些分析軟件都是進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新，使其能夠精確地對(duì)光學(xué)系統(tǒng)雜散光進(jìn)行分析計(jì)算。通分析軟件，光學(xué)系統(tǒng)雜散光的分析計(jì)算結(jié)果和測(cè)試結(jié)果越來(lái)越準(zhǔn)確一致軟件分析計(jì)算的正確性[19-21]。比于國(guó)外對(duì)于雜散光的研究分析，國(guó)內(nèi)起步較晚，但也取得了一定的研81 年，浙江大學(xué)的林中等研究學(xué)者，在巴爾康斯基教授的指導(dǎo)下，于巴體物理實(shí)驗(yàn)室研究完成了對(duì)激光拉曼分光計(jì)的雜散光分析，并就此提出曼分光計(jì)中雜散光的分析方法。實(shí)驗(yàn)過(guò)程中討論并總結(jié)了產(chǎn)生雜散光的[22,23]

（c）透鏡角度偏離 2°情況圖 3.2 模擬光斑輻照度分布圖所示為正常情況下模擬光斑的輻照度分布圖，從面透鏡后的光斑分布均勻性較高，達(dá)到 85.31%，輪廓較為明顯；由于在實(shí)際操作過(guò)程中光源位置還仿真了光源位置偏離 3mm 的情況，如圖 3.2（分布均勻性較差，且能量較為集中在中間區(qū)域，布的影響較大；圖 3.2（c）是透鏡角度偏離 2°情看出由于透鏡角度的偏離導(dǎo)致光斑的能量分布呈雜散光檢測(cè)系統(tǒng)的后續(xù)操作將產(chǎn)生較大的影響。意光源的位置與透鏡的角度這兩個(gè)因素的把控[35-3系統(tǒng)光源性能檢測(cè)系統(tǒng)光源均勻性檢測(cè)統(tǒng)光源均勻性測(cè)試精度要求優(yōu)于 2%，因此實(shí)驗(yàn)要求。在平行光管出射面處放置一個(gè)二維位移臺(tái)

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2799629