成果名称 ---【 计算机层析成像光谱技术研究 】

基本信息
所属机构
西安光机所
主题词
成像光谱;层析;图像重建
研究起止时间
1999.04 至2000.11
专利授权号
ZL99256128.0
成果公报内容
"计算层析成像光谱技 术研究"项目1999年4月正式获得863-2青年基金的支持,主要是对层析成像光谱技术进行跟踪研究,提出一种基于直视棱镜色散或光栅衍射的层析成像光谱仪,目的是掌握这项国际上刚刚出现并且具有较大发展前景的新技术。主要研究以下几方面内容:层析成像光谱技术的新原理、新方案;与色散及干涉成像光谱技术相比,层析型成像光谱技术的主要优缺点;多光谱图象的快速复原算法研究,其中包括反投影法图像重建、系列重建法和变换重建法等;光电信号处理方面的一些主要问题,如特殊的数字滤波方法、提高信噪比途径等。 在大量的调研工作的基础上,确定了高通量计算层析成像光谱仪的方案,与色散型成象光谱仪相比,它用视场光阑代替狭缝,与干涉型成像光谱仪相比,它没有分束器,大大提高了能量利用率,是能量利用率最高的一种成象光谱仪。在图像接收器的每一像元上可以同时得到不同的光谱信息和不同的空间信息,具有光谱和空间两维多通道的特点,另外通过不同的图像重建算法,可以分别突出光谱或空间分辨率,这是其它成像光谱技术所不具备的。 总结了目前的频域内算法,并对凸集投影迭代算法进行了改进。深入分析了有限投影角所带来的信息丢失锥体问题,为了克服有限投影角问题,提出了空域内的序列子集期望最大算法,通过大量的计算机仿真实验,验证了序列子集期望最大算法具有鲁棒、快速收敛的特点,并能够很好地克服有限投影角存在的病态问题。 提出了四种直视棱镜方案,设计了二片式直视棱镜,并分析和计算了其非线性色散和视场畸变。研制了一台高通量层析成象光谱实验装置,包括高通量层析成象光谱仪及电控箱。进行了定标实验和原理实验,得到了较好的实验结果,验证了高通量层析成象光谱技术的基本原理和算法。实验获得了32个波段的单色图象,图象分辨率为243×243,实验结果与J. Mooney等人1997在JOSA.A上发表的实验结果相当。 写了三篇学术论文,并申请了一项实用新型专利专利,已授权。
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