基于LCTF的成像光谱仪定标与测试系统研究

论文摘要

成像光谱仪能够同时获得目标的图像信息和光谱信息，目前已被广泛地应用在空间遥感、生物医学、精细农业等领域，具有良好的应用前景。本论文提出了一种基于液晶可调谐滤光片的成像光谱仪，重点对成像光谱仪的定标系统进行了研究并对该成像光谱仪作了测试。本论文首先介绍了液晶可调谐滤光片的基本原理，并对液晶可调谐滤光片的透过率特性作了数值模拟，分析了基于液晶可调谐滤光片的成像光谱仪的组成结构及工作原理，对成像光谱仪的各关键器件作了简要介绍；设计了成像光谱仪的定标方案，对成像光谱仪的定标过程作了可行性分析和数学建模，提出了反演反射光谱的方法；根据设计的定标方案，测试了积分球光源的稳定性和非均匀性，对成像光谱仪所得图像的非均匀性作了校正，完成了成像光谱仪的光谱定标和辐射定标实验并分别对实验结果进行了分析。此外，对成像光谱仪作了成像及光谱测试，所用的成像样品为冬天的树叶，得到了树叶在成像光谱仪光谱范围内的一组灰度图像，然后用ENVI软件对采集到的图像作了色彩合成和色彩变换实验；最后用标准白板作为媒介，反演得到了叶片的反射光谱曲线。实验结果表明，通过定标和校正后的成像光谱仪成像清晰且工作稳定，能够得到成像目标准确的光谱信息。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 成像光谱仪概述
• 1.2 成像光谱仪的应用
• 1.3 成像光谱仪定标技术的国内外发展概况
• 1.4 本论文的主要内容
• 2 基于 LCTF 的成像光谱仪的基本原理及定标方案
• 2.1 基于 LCTF 的成像光谱仪简介
• 2.2 光谱定标方案
• 2.3 辐射定标方案
• 2.4 光谱反射率的反演方案
• 2.5 本章小结
• 3 基于 LCTF 的成像光谱仪的定标实验
• 3.1 积分球光源测试
• 3.2 成像光谱仪的光谱定标
• 3.3 成像光谱仪的辐射定标
• 3.4 本章小结
• 4 成像光谱仪的测试实验
• 4.1 成像测试实验
• 4.2 色彩合成实验
• 4.3 反射率光谱的反演
• 4.4 本章小结
• 5 总结与展望
• 5.1 工作总结
• 5.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献