基于LED点光源的星上相对辐射定标方法研究

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作者 司孝龙 黄文薪 +7 位作者 张黎明 乔延利 石志诚 石栋梁 练敏隆 徐伟伟 钱坤 李鑫 《光子学报》 北大核心 2025年第6期57-69,共13页

针对多片CCD拼接面阵相机在轨运行过程中面临的相对辐射定标与图像非均匀性校正应用需求,提出一种基于LED点光源组件的星上相对辐射定标方法。基于点光源辐照度平方反比定律的理论基础,利用固定位置空间分布的稳定光源作为辐射参考基准... 针对多片CCD拼接面阵相机在轨运行过程中面临的相对辐射定标与图像非均匀性校正应用需求,提出一种基于LED点光源组件的星上相对辐射定标方法。基于点光源辐照度平方反比定律的理论基础,利用固定位置空间分布的稳定光源作为辐射参考基准,通过构建包含实验室比对测量标定、在轨定标系数校正和性能验证的完整技术体系,实现遥感载荷全生命周期相对辐射定标监测及校准。通过实验室LED点光源组件光谱辐照度空间分布特征分析,建立点光源光强空间分布与光谱辐照度之间的关系,计算出点光源组件到达像面位置的光谱辐照度空间分布,结合高均匀性积分球光源相对辐射定标比对测量,得到点光源组件的相对辐射定标空间分布系数,入轨后进一步对相对辐射定标系数进行校正后,构建了一种星上相对辐射定标和非均匀校正算法。实验室测量了不同驱动电流点光源成像位置的辐照度分布,比值分布的相对标准偏差≤0.05%,验证了其分布不随电流高低变化的特性。利用不同积分时间(8~16 ms)影像数据模拟对地不同地表反射率成像状态,对本文提出的算法应用效果进行验证,校正后影像非均匀性显著改善,通过广义噪声法评估校正前后的非均匀性提升效果,8 ms积分时间由1.75%降至0.97%,12 ms积分时间由1.55%降至0.89%,16 ms积分时间由2.28%降至1.28%。依据不同波段能级分布与驱动电流间对应关系,采用多LED及能级组合的定标控制策略,可实现宽谱段多能级有效辐射能量输入。系统性能测试显示,连续30 min连续重复开关LED点光源稳定性优于0.08%,总剂量辐照试验后各波段能量变化小于1%,满足在轨应用要求。本方法为遥感载荷在轨实时辐射校正提供了有效解决方案。 展开更多

关键词 遥感与传感器 相对辐射定标 星上定标 CCD遥感器 非均匀性校正

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积分球光源分布温度对宽波段光学遥感器绝对辐射定标的影响及其校正 被引量：12

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作者 万志 李葆勇 +3 位作者 李宪圣 刘则洵 刘洪兴 叶钊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期863-868,共6页

实测了积分球输出光谱辐亮度分布曲线,并得到积分球光源的分布温度。从理论上分析了积分球光源分布温度影响宽波段光学遥感器绝对辐射定标精度的原因和机理,并仿真计算了包括积分球和太阳在内的几种不同分布温度光源定标某宽波段光学遥... 实测了积分球输出光谱辐亮度分布曲线,并得到积分球光源的分布温度。从理论上分析了积分球光源分布温度影响宽波段光学遥感器绝对辐射定标精度的原因和机理,并仿真计算了包括积分球和太阳在内的几种不同分布温度光源定标某宽波段光学遥感器时得到的定标系数。仿真结果表明,不同分布温度间的定标系数最大差别大于2%。在此基础上提出了积分球光源分布温度影响绝对辐射定标系数的校正方法,为提高宽波段遥感器的辐射定标精度和遥感图像辐射校正提供了思路和依据。 展开更多

关键词 光学遥感器 辐射定标 积分球 分布温度

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短波红外高光谱成像仪背景辐射特征研究 被引量：8

3

作者 王跃明 祝倩 +1 位作者 王建宇 庄晓琼 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第3期279-283,共5页

文章指出背景辐射对短波红外高光谱成像仪辐射精度、信噪比是有影响的.给出了色散型短波红外光谱仪的背景辐射定量计算模型,分析了温度及温度变化与辐射精度的关系,并通过实验数据进行了验证.在背景辐射特征分析的基础上,分析总结了小... 文章指出背景辐射对短波红外高光谱成像仪辐射精度、信噪比是有影响的.给出了色散型短波红外光谱仪的背景辐射定量计算模型,分析了温度及温度变化与辐射精度的关系,并通过实验数据进行了验证.在背景辐射特征分析的基础上,分析总结了小相对孔径冷屏、高精度温控、冷光学、经常性标定等几种减小背景辐射影响的措施.本文的研究工作对于提高高光谱成像仪研制的定量化水平具有参考价值. 展开更多

关键词 短波红外 高光谱 背景辐射 辐射精度

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光学特征点亮度控制方法研究 被引量：3

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作者 刘长英 黄庆成 +2 位作者 车仁生 于之靖 叶东 《光学技术》 CAS CSCD 2004年第5期606-608,612,共4页

针对用于空间大尺寸测量的单机视觉三维坐标测量系统的光学测棒的特征点亮度远程控制问题,提出了一种通过PC机的RS485串行接口控制的具有良好线性的光学测棒特征点亮度控制方案。介绍了方案的工作原理,根据光学特征点———红外发光二... 针对用于空间大尺寸测量的单机视觉三维坐标测量系统的光学测棒的特征点亮度远程控制问题,提出了一种通过PC机的RS485串行接口控制的具有良好线性的光学测棒特征点亮度控制方案。介绍了方案的工作原理,根据光学特征点———红外发光二极管的光学特性,运用新型D/A转换器、运算放大器及三极管等构成可程序控制的恒流源电路,解决了发光二极管控制过程中的电流调整困难、工作过程中发热、管耗高等问题。实验证明该方法具有线性好,灵敏度高,反映速度快等优点,完全可以满足实际应用的要求。 展开更多

关键词 光学测棒 单片机 特征点 视觉坐标测量

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TMA空间相机性能稳定性的全状态分析与测试 被引量：6

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作者 张星祥 任建岳 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第9期2996-3004,共9页

光学系统波像差是空间相机的关键成像性能指标，其稳定性决定了成像质量的稳定性。针对大视场TMA空间相机研制过程和在轨成像时重力和温度变化状态，用有限元方法分析反射镜位置公差、面形等尺寸稳定性，结合反射镜的加工面形，计算光... 光学系统波像差是空间相机的关键成像性能指标，其稳定性决定了成像质量的稳定性。针对大视场TMA空间相机研制过程和在轨成像时重力和温度变化状态，用有限元方法分析反射镜位置公差、面形等尺寸稳定性，结合反射镜的加工面形，计算光学系统波像差，分析成像性能稳定性的变化；采用实验室多方向重力（水平、悬挂、向上、向下等）和20±4°环境调温状态模拟测试，系统波像差平均在λ/14.7～λ/12.4之间，单个视场最低为λ/11。波像差的分析数据与测试结果趋势一致，各状态平均误差范围为-0.0126λ～0.0031λ，最大单点误差为-0.023λ；在不同状态下的传函复合测试结果都达0.21以上，相对变化小于-4.8%。该方法作为分析、验证系统成像稳定性有效便捷的手段，应用到大视场TMA空间相机的研制中，指导设计、分析薄弱环节，通过全状态的分析和测试，说明大视场TMA空间相机具有良好稳定的成像性能。 展开更多

关键词 TMA空间相机 成像性能 稳定性 分析 测试

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基于光束法平差的POS系统视准轴偏差检校 被引量：2

6

作者 赵海涛 张兵 +1 位作者 左正立 陈正超 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2012年第3期22-28,共7页

航空摄影测量的直接地理定位(direct georeferencing,DG)必须首先进行惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)和传感器间的视准轴偏差(boresight misalignment)检校。提出了一种简便的定位定向系统(position andorientation syste... 航空摄影测量的直接地理定位(direct georeferencing,DG)必须首先进行惯性测量单元(inertial measurement unit,IMU)和传感器间的视准轴偏差(boresight misalignment)检校。提出了一种简便的定位定向系统(position andorientation system,POS)辅助光束法平差检校模型,推导了其基础误差方程,并通过2个试验区验证该方法检校结果与商用软件CALQC的检校结果基本一致。通过直接地理定位互差和上下视差比较,证明用本文方法进行的视准轴偏差检校是正确有效的,检校后的外方位元素可直接用于1∶10 000比例尺的高山地区地形图测图。 展开更多

关键词 定位定向系统(POS) 视准轴偏差 光束法平差 检校 直接地理定位

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基于视场分割方式的宽视场高光谱成像系统的辐射匹配技术 被引量：2

7

作者 马艳华 敬忠良 +1 位作者 王建宇 舒嵘 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期457-460,共4页

视场分割方案是实现宽视场高光谱成像的可行途径之一,成像系统除了空间上需要配准外,辐射亮度也需要匹配.本文主要分析宽视场高光谱成像仪的视场拼接技术的辐射匹配原理和匹配要素,简要介绍了实现途径,通过该途径,成功地实现了一种机载... 视场分割方案是实现宽视场高光谱成像的可行途径之一,成像系统除了空间上需要配准外,辐射亮度也需要匹配.本文主要分析宽视场高光谱成像仪的视场拼接技术的辐射匹配原理和匹配要素,简要介绍了实现途径,通过该途径,成功地实现了一种机载高光谱成像仪的视场拼接,给出了该宽视场高光谱成像仪的飞行试验结果,试验显示辐射匹配结果良好,通过光谱曲线的对比,精度在系统误差范围内. 展开更多

关键词 宽视场高光谱成像仪 视场拼接 辐射校正

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基于LabVIEW的全陶瓷电主轴温度检测模块的设计与实验分析 被引量：3

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作者 吴玉厚 田峰 +2 位作者 Albert J Shih 邵萌 张丽秀 《机床与液压》 北大核心 2012年第17期60-63,共4页

电主轴的热态特性是电主轴整体性能的重要评价指标之一。以LabVIEW为软件平台,开发出一套专门用于全陶瓷高速电主轴的温升检测模块。该模块具有良好的实时性和可视性,能直观准确地检测出电主轴的内外温度场分布情况,并在试验中体现出良... 电主轴的热态特性是电主轴整体性能的重要评价指标之一。以LabVIEW为软件平台,开发出一套专门用于全陶瓷高速电主轴的温升检测模块。该模块具有良好的实时性和可视性,能直观准确地检测出电主轴的内外温度场分布情况,并在试验中体现出良好的应用效果和实用价值。 展开更多

关键词 陶瓷电主轴 热态特性 LabVIEW软件平台 温度场

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ANN-FRIFS在多传感器信息融合故障诊断中的应用 被引量：2

9

作者 李发光 邱金水 刘伯运 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2007年第3期73-75,80,共4页

对于多传感器故障诊断系统,必须根据环境的变化和传感器的状态等合理地运用各传感器的信息。文中设计了一种基于经验规则和模糊推理功能的ANFIS置信度判别器,此判别器能自适应地对各传感器数据综合判别,得到它们相应的故障置信度,进而... 对于多传感器故障诊断系统,必须根据环境的变化和传感器的状态等合理地运用各传感器的信息。文中设计了一种基于经验规则和模糊推理功能的ANFIS置信度判别器,此判别器能自适应地对各传感器数据综合判别,得到它们相应的故障置信度,进而对多传感器的信息进行融合,提高了诊断的准确度。 展开更多

关键词 ANFIS 故障诊断 多传感器 信息融合

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电主轴温升测量方法的研究 被引量：2

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作者 谢黎明 邵宽平 +1 位作者 靳岚 张海杰 《组合机床与自动化加工技术》 北大核心 2011年第2期40-41,45,共3页

在分析现行电主轴温升测量方法的基础上,提出一种基于接触式温度测量和非接触式温度测量相结合的电主轴的温度数据测量方法。该测量方法是通过由热敏电阻和红外温度测量仪组成的测量系统实现对电主轴单元温度场的测量,再将温度数据输入... 在分析现行电主轴温升测量方法的基础上,提出一种基于接触式温度测量和非接触式温度测量相结合的电主轴的温度数据测量方法。该测量方法是通过由热敏电阻和红外温度测量仪组成的测量系统实现对电主轴单元温度场的测量,再将温度数据输入到MATLAB仿真软件中模拟电主轴内部及外部的温升数据,求证它们之间的关系。 展开更多

关键词 热敏电阻 红外温度测量 温升

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基于多片空间后方交会的4波段CCD相机检校 被引量：1

11

作者 陈兴峰 顾行发 +3 位作者 葛慧斌 郑逢杰 张金金 刘军 《国土资源遥感》 CSCD 2011年第1期21-25,共5页

航空摄影测量以及无人机摄影等高空摄影作业对CCD相机的各种几何光学参数有很高的要求,参数的一个毫米或者一个像元的误差往往会导致地面数米甚至数十米的误差,因此相机参数的高精度检校是航空摄影测量数据几何处理的关键步骤。使用直... 航空摄影测量以及无人机摄影等高空摄影作业对CCD相机的各种几何光学参数有很高的要求,参数的一个毫米或者一个像元的误差往往会导致地面数米甚至数十米的误差,因此相机参数的高精度检校是航空摄影测量数据几何处理的关键步骤。使用直接线性变换(DLT)、单片空间后方交会以及多片空间后方交会的方法对成像仪进行检校,并进行比较分析得出多片空间后方交会优于单片空间后方交会的结论,利用像点坐标差和多片空间前方交会的方法进一步验证了多片空间后方交会检校结果的可靠性和精确性。 展开更多

关键词 几何检校 多片空间后方交会 CCD相机 空间前方交会

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空间相机系统自准直传函测试方法及应用

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作者 孙欣 武永见 +4 位作者 汤天瑾 胡永力 刘涌 姜彦辉 王海超 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第5期373-379,共7页

调制传递函数(传函)测试是空间相机研制过程的重要环节,常规传函测试需要用到平行光管。自准直传函测试方法是一种不依赖于平行光管的系统传函测试方案。首先介绍了自准直传函测试系统的原理和搭建方案。其次对比了平行光管测试的过焦... 调制传递函数(传函)测试是空间相机研制过程的重要环节,常规传函测试需要用到平行光管。自准直传函测试方法是一种不依赖于平行光管的系统传函测试方案。首先介绍了自准直传函测试系统的原理和搭建方案。其次对比了平行光管测试的过焦曲线和自准直传函测试的过焦曲线,发现该系统对焦面离焦敏感程度不亚于平行光管,得到该系统可以用于判定焦面位置正确性的结论。再次分析了自准直靶标条纹经过平面镜反射后偏转的现象,该现象将引入测试误差。给出了偏转角的数值计算公式和条纹偏转对传函值影响的计算公式。针对离轴系统对偏转角敏感的问题,给出自准直靶标的设计方法。利用该方法可以将靶标条纹偏转造成的传函测试误差降至可以忽略的量级。然后讨论了采用自准直传函测试方案时相机探测器与测试靶标的拼接,分析了探测器滤光片对焦面位置的影响,提出了探测器与靶标共焦面的设计及拼接方案。最后总结了该测试方法在某型号相机的实际应用,为自准直传函测试方法在后续系统的应用打下基础。 展开更多

关键词 空间相机 自准直 传函测试 焦面位置 平面镜 靶标

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羽毛球动态稳定性研究

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作者 张晶华 汪仁煌 岳洪伟 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2014年第3期902-906,共5页

为了解决羽毛球动态稳定平衡调节问题,提出了羽毛片质点影响系数调节法。该方法结合羽毛球质量模型以及羽毛片质量、弯拱度和攻角等相关要素,通过调节质心高度得到对应的质点影响系数,求取倾斜摆动平方最小值得到满足羽毛球动态稳定性... 为了解决羽毛球动态稳定平衡调节问题,提出了羽毛片质点影响系数调节法。该方法结合羽毛球质量模型以及羽毛片质量、弯拱度和攻角等相关要素,通过调节质心高度得到对应的质点影响系数,求取倾斜摆动平方最小值得到满足羽毛球动态稳定性要求的羽毛片的质心调节高度。与传统的羽毛球动态稳定调节须依赖经验积累相比,所提出的羽毛片质点影响系数法形成了一个理论系统,并且具有耗时少、效率高等特点。通过数值实验进一步地验证了所提方法的正确性和有效性。 展开更多

关键词 羽毛球动态稳定性 羽毛片 质点影响系数法 离心力 弯拱度 攻角

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FY-3紫外臭氧垂直探测仪10~6动态范围线性测量及修正

14

作者 杨小虎 王淑荣 黄煜 《光学技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第1期19-22,共4页

基于对FY-3紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)106动态范围线性测量的需求,提出了一种将中性减光片法和双光阑法相结合的思路,两者相互弥补,得出了SBUS整个动态范围的线性度,并进行了非线性修正。不确定度分析得出该方法的合成标准不确定度为0.4... 基于对FY-3紫外臭氧垂直探测仪(SBUS)106动态范围线性测量的需求,提出了一种将中性减光片法和双光阑法相结合的思路,两者相互弥补,得出了SBUS整个动态范围的线性度,并进行了非线性修正。不确定度分析得出该方法的合成标准不确定度为0.44%,而传统的距离平方反比定律法对于103-104动态范围的合成标准不确定度为0.62%,证明了该方法对于大动态范围光电探测器系统线性测量的有效性和优越性。 展开更多

关键词 测量 线性 中性减光片法 双光阑法 FY-3紫外臭氧垂直探测仪

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机械法向接触特性参数的实验方法 被引量：1

15

作者 杨红平 王斌 《自动化与仪器仪表》 2011年第2期112-113,共2页

针对实验的方法获取机械结合面法向接触特性参数,首先将结合面间的接触状态等效成刚度和阻尼,建立了结合面法向接触的动力学数学模型,以该动力学模型为依据设计了实验试件结构和传感器安装结构。其次设计了实验数据采集与处理系统,获取... 针对实验的方法获取机械结合面法向接触特性参数,首先将结合面间的接触状态等效成刚度和阻尼,建立了结合面法向接触的动力学数学模型,以该动力学模型为依据设计了实验试件结构和传感器安装结构。其次设计了实验数据采集与处理系统,获取机械结合面法向接触实验参数。 展开更多

关键词 结合面 法向接触 参数 实验

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传感器组自诊断与自修复方法研究

16

作者 刘敏林 刘伯运 林瑞霖 《计算机与数字工程》 2014年第3期375-377,共3页

提出了一种具有传感器组自诊断与自修复功能的监测框架。针对同一类型传感器组的构成特点,先根据传感器之间的冗余率,判断传感器是否发生故障;对故障传感器用RBF神经网络对其输出进行修正。运用三向加速度传感器进行了理论和实验验证。

关键词 传感器组 故障诊断 RBF神经网络 冗余性

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汞灯辐射性能研究 被引量：1

17

作者 杨小虎 《电脑知识与技术》 2015年第11期163-164,共2页

针对实验室中最常用的汞灯光源,分析了影响其高精度应用的影响因素。通过构建实验系统逐一验证了以上影响因素,得出了汞灯辐射谱线强度随温度降低而减小以及汞灯辐射强度随时间的变化规律,从而为后续汞灯应用提出了具体的要求。

关键词 汞灯 辐射强度 温度

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GNSS双模PVT解算设计及其在车辆导航中的应用

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作者 肖剑 田永怡 +2 位作者 侯文毅 张朋 胡欣 《物联网技术》 2023年第4期60-63,66,共5页

以北斗、GPS卫星导航系统为应用背景,在卫星导航定位理论的基础上,设计了一种基于全球导航卫星系统双模接收机的位置、速度和时间解算模块。针对在动态城市环境下定位精度较低且波动较大的问题,提出一种精度优化方案:首先,采用载波相位... 以北斗、GPS卫星导航系统为应用背景,在卫星导航定位理论的基础上,设计了一种基于全球导航卫星系统双模接收机的位置、速度和时间解算模块。针对在动态城市环境下定位精度较低且波动较大的问题,提出一种精度优化方案:首先,采用载波相位平滑算法对伪距进行滤波;其次,通过选星模块实时跟踪卫星通道的信号载噪比和伪距残余等参数值,进行2次筛选得到信号质量较高的卫星定位;最后,在动态高速场景下对提出的优化方案分别进行跑车绕圈测试和信号遮挡测试。测试结果表明,优化后的解算模块有助于系统导航定位精度的提升,能够为车辆提供更为精确和及时的导航信息,有效排除卫星通道的干扰信号,提高了车辆行驶过程中的安全性。 展开更多

关键词 PVT解算 载波相位 选星 载噪比 伪距残余 定位精度 仿真校验 动态测试

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多通道型偏振成像仪的偏振定标 被引量：17

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作者 杨斌 颜昌翔 +1 位作者 张军强 鞠学平 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1126-1134,共9页

为了解决多通道型偏振成像仪的偏振定标问题,提出了一种基于积分球无偏光源的偏振定标方法。通过研究偏振光束与光学器件的相互作用,推导出多通道型偏振成像仪的矢量辐射传输模型,确定了需要标定的参数。运用无偏光源标定系统的偏振效应... 为了解决多通道型偏振成像仪的偏振定标问题,提出了一种基于积分球无偏光源的偏振定标方法。通过研究偏振光束与光学器件的相互作用,推导出多通道型偏振成像仪的矢量辐射传输模型,确定了需要标定的参数。运用无偏光源标定系统的偏振效应,基于矢量辐射传输模型对中心视场绝对辐射定标系数、光学镜头起偏度和系统低频相对透过率等关键参数进行了标定,通过分析标定结果求解了系统全视场的穆勒矩阵。最后,使用可调偏振度光源验证了仪器典型视场的偏振定标精度。研究结果表明,基于无偏光源的偏振定标方法可以有效提高多通道型偏振成像仪的偏振定标效率;经偏振定标后仪器在目标偏振度低于20%时的偏振测量误差小于1%,满足大气气溶胶测量精度的要求。 展开更多

关键词 偏振定标 偏振成像仪 多通道 穆勒矩阵 偏振效应

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基于月球观测的“高分四号”卫星相机在轨MTF测试 被引量：3

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作者 吴同舟 王浩 +1 位作者 周峰 李晓曼 《航天返回与遥感》 CSCD 2019年第1期41-49,共9页

针对"高分四号"(GF-4)卫星在轨调制传递函数(MTF)测试,提出了一种从月球观测试验获得的月球图像中提取刃边目标进行计算的方法。月球表面与宇宙暗背景形成的对比强烈的刃边特征是比较理想的阶跃函数。倾斜刃边法是基于阶跃函... 针对"高分四号"(GF-4)卫星在轨调制传递函数(MTF)测试,提出了一种从月球观测试验获得的月球图像中提取刃边目标进行计算的方法。月球表面与宇宙暗背景形成的对比强烈的刃边特征是比较理想的阶跃函数。倾斜刃边法是基于阶跃函数开发的MTF测试方法,在航天光学遥感领域得到了广泛应用。文章对倾斜刃边法进行改进,将月球边缘近似为圆处理,利用一阶梯度算子(Sobel operator)提取圆形刃边,开发适用于圆形刃边的MTF算法。将改进后的算法应用于GF-4卫星对月图像,获取在轨MTF,并与实验室测量结果进行了对比:在B2～B5谱段,测试结果均值与地面测试结果分别相差5.6%、3.7%、11.1%、2.5%。在此基础上,对误差来源、测量结果的差异性进行了分析说明。 展开更多

关键词 在轨测试 对月成像 刃边法 调制传递函数 “高分四号”卫星

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