导读:本文包含了衍射成像光谱仪论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:光谱仪,光谱,透镜,光学,声光,波段,图像。
衍射成像光谱仪论文文献综述
张茗琪,曹国,陈强,孙权森[1]（2019）在《基于改进逆滤波的衍射成像光谱仪图像复原方法》一文中研究指出针对在衍射光谱仪(DOIS)成像中离焦谱段对准焦谱段成像造成干扰而导致的图像模糊问题,提出一种改进的逆滤波复原方法,旨在解决逆滤波中存在的不适定问题,并利用该方法对衍射光谱图像进行复原。改进的逆滤波算法通过引入正则化矩阵来改变原始问题的求解形式,将逆滤波函数进行正则化,从而减弱噪声对图像复原效果所产生的影响。通过将图像复原过程转换为矩阵求逆的过程,并在SVD算法求解过程中添加规则滤波器的方法,来调节正则化矩阵的形式以及参数的大小,达到了减弱矩阵的病态性并取得较优的复原效果的目的。实验结果表明,该方法能够有效地对衍射成像光谱仪图像进行复原,在一定程度上提高了拉普拉斯梯度以及图像质量指数(QI)值,同时减小了均方根(RMSE)值。所提方法能够抑制噪声干扰,增强图像清晰度,复原出与参考图相似度更高的单谱段图像,并能够获得更好的光谱曲线,有助于分析出地貌特征。(本文来源于《计算机科学》期刊2019年01期）
常凌颖,郑爱国,宋晶晶[2]（2018）在《AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率研究》一文中研究指出基于AOTF的成像光谱仪是集图像、光谱及偏振信息为一体的新型探测仪器,由于声光晶体是其核心分光器件,它的性能将影响目标信息的获取能力。因此,研究提高声光晶体衍射效率的方法是AOTF成像光谱仪研制的重点和关键。首先介绍了AOTF成像光谱仪的工作原理,基于耦合波理论推导了声光晶体衍射效率方程,然后对AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率的影响因素进行数值仿真分析,最后,用Tracepro软件对不同入射光进行了仿真计算。分析结果表明,当AOTF成像光谱仪工作波长范围在0.4μm~0.9μm时,为使衍射效率能达到最大值,各个影响因素的最优值是:换能器长度d为2.5mm,光栅倾斜角φ选择在80°,入射光选择o光。(本文来源于《应用光学》期刊2018年03期）
杨旻岳[3]（2018）在《基于蚀刻衍射光栅与MZI阵列的成像光谱仪芯片》一文中研究指出光谱仪是人们认识世界和改造世界的重要工具。在生产与科研中有着重要作用。在光谱仪的小型化过程中,由于集成平面光波导技术能够实现高分辨率和多通道数目的小型化光谱仪,并且通过与CMOS工艺兼容来降低成本,具有便携、高效以及价格低的优势,因而应用前景广泛。然而已有的基于集成平面光波导技术的光谱仪研究是针对生化传感应用和光通信等领域,还没有对于在遥感成像领域应用集成光学芯片光谱仪替代传统体式光谱仪的研究。本文针对一般卫星和飞机中使用的推扫式成像光谱仪的大波长范围、偏振不敏感以及多通道输入的要求,对其中的光栅色散型光谱仪和干涉型光谱仪分别提出了使用集成平面光波导芯片进行替代的方案,并利用实验室平台进行了光谱仪芯片的设计、制作和测试。本文的具体研究工作主要分为以下几个方面:(1)分析了集成平面光学器件的最基本组成部分--光波导。使用光波导的的解析和数值方法对其有效折射率、单模特性、偏振效应、耦合间距与色散进行仿真。对比了纳米线波导和大截面波导在成像光谱仪设计要求中的优劣,得出了在成像光谱仪应用中适合的光波导是大截面波导的结论。(2)给出了蚀刻衍射光栅光谱仪(EDG)的设计方法,包括一点法与两点法,并讨论了设计参数与蚀刻衍射光栅性能之间的关系。使用EDG的偏振补偿方法对硅纳米线波导平台设计偏振不敏感的大波长范围EDG进行了研究,发现其存在不能同时对所有波长进行偏振补偿的问题,进一步否定了使用纳米线波导的想法。因此使用大截面SiON波导进行了 650nm到1000nm可见-近红外波段的65输入波导和65输出通道的EDG设计,并使用标量衍射法进行了仿真。仿真结果表明大光谱范围EDG可以达到低串扰以及边缘波长损耗平衡。(3)提出了使用EDG芯片制作推扫型成像光谱仪的技术方案。在对比分析了多输入波导下使用同一个衍射级次和跨衍射级次的优劣之后,得出使用同一个衍射级次的方案有更好的通道均匀性和更低损耗的优点,且跨衍射级次方案在低衍射级次时无法使用。因此使用3μm的SOI平台设计了 1250nm到1750nm波段范围、129输入波导和129输出通道的EDG,对关键工艺容差的影响进行了仿真。接着对光刻工艺、硅深刻蚀工艺与光栅镀金属工艺进行了分析与改进,最后根据工艺条件和测试平台,制作了 65输入波导及65输出通道(129输出波导)的EDG,并进行了测试。测试结果验证了所设计EDG可以在大光谱范围内偏振不敏感的保持较优秀性能,可以作为光谱仪应用。(4)在干涉光谱仪及其在成像光谱仪中的两种静态工作方式基础上,提出了使用马赫-曾德(MZI)阵列芯片制作无需光开关的窗扫型成像光谱仪的技术方案,此方案既具有Jacquinot和Fellgett优势,同时又利用了集成光学器件的小体积、高集成度的优点。接着对傅里叶变换光谱仪进行了研究,对基于平面光波导MZI的干涉光谱仪原理进行了推导,获得了其分辨率和FSR的主要设计性能,并基于Si和SiON平台对其核心器件--光谱仪芯片进行了设计、制作。由于受到晶圆限制,基于SiON平台制作的芯片无法制作出符合设计要求的光谱仪芯片,只进行了简单测试与改进方向分析。对Si平台制作的光谱仪芯片进行了完整测试与分析,测试结果还原的谱线波长符合原本谱线,半高全宽符合分辨率,FSR符合设计,但是因为器件制作瑕疵和测试误差,存在频谱泄露现象减小了动态范围。(5)对集成平面光波导傅立叶变换光谱仪与传感器件的结合进行了研究,针对时间调制傅立叶变换光谱仪,提出了双环传感器级联热调谐傅里叶变换光谱仪的传感方案。通过仿真计算将其与强度探测传感方案进行了对比,仿真结果表明,提出方案在保留强度探测方案不需要昂贵的可调谐激光器和光谱仪器件的同时,有着光源无需加滤波器、灵敏度保持稳定及工作范围比双环强度探测的更大的优点。另外针对空间调制傅立叶变换光谱仪,提出了利用手机双摄像头进行手机中光谱仪集成的方案,并进行了初步的可行性研究。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-13）
靳阳明,王岩,赵知诚,陈新华,宋文宝[4]（2015）在《空间调制干涉型和衍射光栅型成像光谱仪信噪比性能的分析比较》一文中研究指出以Sagnac空间调制干涉型成像光谱仪和Offner凸面光栅衍射型成像光谱仪为例,着重分析和比较这两类成像光谱仪的信噪比性能。在相同观测条件下,通过推导这两类成像光谱仪所得到的图像像元的光谱辐亮度,指出空间调制干涉型成像光谱仪并不具有高通量和多路复用优势,信噪比也低于衍射光栅成像光谱仪。而且随着光谱谱段数的增加,即光谱分辨率的提高,衍射光栅成像光谱仪的信噪比优势更明显。(本文来源于《光学学报》期刊2015年09期）
张浩,方伟,叶新,姜明,宋宝奇[5]（2015）在《中/长波红外双衍射级次共路Offner成像光谱仪》一文中研究指出为提高成像光谱仪的工作波长范围,提出了基于双波段焦平面探测器(FPAs)的双衍射级次全共路Offner成像光谱仪结构。该结构中凸面光栅的一级衍射光和二级衍射光完全重迭共路传输,并可由焦平面处的双波段红外焦平面探测器IR FPAs实现级次的自然分离和同时探测。分析了该结构的工作原理和设计方法,基于几何光线追迹法仿真了谱线弯曲和色畸变特性,基于Huygens点扩散函数(PSF)仿真了光谱响应函数(SRF)并导出了光谱带宽。实验显示:双衍射级次共路Offner成像光谱仪的工作波段为3~6μm(二级衍射)和6~12μm(一级衍射),谱线弯曲和色畸变均小于0.5个像元宽度,光谱带宽分别为13.2~14.3nm(二级衍射)和28.3~33.3nm(一级衍射),两个工作波段内的衍射效率均大于或等于20%。整个系统结构简单紧凑、光谱范围宽,满足对地物或深空目标的中等分辨率的中远红外光谱探测需求。(本文来源于《光学精密工程》期刊2015年04期）
曾文明[6]（2014）在《衍射透镜成像光谱仪复原算法与实验验证》一文中研究指出衍射透镜成像光谱仪在油气泄露检测、SF6探测、战场烟雾探测等方面具有良好应用前景。本文介绍其工作原理，建立数理模型，根据各波段图像混迭的规律，研究复原出物光谱图像信息的方法。首先，阐述课题的应用背景和研究意义，介绍国内外在衍射透镜成像光谱仪方面的研究状况，概述本文的研究内容。然后，从衍射透镜的色散特性和成像特性出发，描述衍射透镜成像光谱仪图像采集过程和系统的数学模型。分析无像差时表征系统性能的点扩散函数，推导系统光谱分辨率的计算公式。分析衍射透镜成像光谱技术中，系统横向放大率随波长变化引起的问题并提出解决的方法。其次，根据像方各波段图像相互混迭的规律，优选合适的图像复原算法恢复物的光谱图像信息。介绍、比较和分析邻域法、受限迭代法复原光谱图像的原理，将正则化逆滤波法应用于本文的图像复原。指出正则化逆滤波法具有在较受限迭代法短的时间内，得到比邻域法更理想的复原结果的特点。再次，介绍图像复原算法的验证实验。描述衍射透镜研制过程和实验过程，展示图像复原达到的效果。分析比较最近邻域法、正则化逆滤波法和JVC迭代法的处理效果和它们的优缺点。最后，总结全文的内容，提出下一步工作的建议。(本文来源于《苏州大学》期刊2014-10-01）
李娜,贾迪,赵慧洁,苏云,李妥妥[7]（2014）在《基于改进维纳逆滤波的衍射成像光谱仪数据误差分析与重构》一文中研究指出衍射成像光谱仪探测到的高光谱数据需要进行计算与反演才可以得到成像光谱数据,本文对衍射成像光谱仪的成像过程及数据误差产生的原理从空间维和光谱维两方面进行了分析,并针对其光谱重构过程中系统点扩散函数标准差较大时重构结果清晰度较低、存在振铃等问题,提出了基于改进维纳逆滤波的光谱数据重构算法,该方法在分析衍射成像光谱仪数据特点与误差的基础上,将每一次维纳逆滤波的重构结果视为新的模糊图像,利用成像过程及维纳逆滤波的基本原理确定新的模糊图像对应的点扩散函数,反复进行维纳逆滤波达到提高图像清晰度的效果,再根据图像自身的空间和光谱特征分布,进行自适应性的噪声去除.利用模拟的衍射成像光谱数据进行验证,在系统点扩散函数的标准差为2.5的情况下,能得到无振铃的重构结果,且与传统维纳逆滤波法的重构结果进行比较,清晰度、细节能力等指标均有所提高,满足了衍射成像光谱数据应用需求.(本文来源于《物理学报》期刊2014年17期）
曾文明,陈宇恒,沈为民[8]（2014）在《用于衍射透镜成像光谱仪的正则化图像复原算法》一文中研究指出针对离焦波段光学像对准焦波段光学像的干扰,本文提出将正则化方法应用于衍射透镜成像光谱仪的图像复原中。正则化方法通过引入稳定泛函,附加经验预知的或假设的条件,将逆滤波函数正则化,从而减少系统噪声给图像复原过程带来的扰动,将图像复原过程转化为适定方程的求解过程。调节正则化参数的取值,以取得最佳复原效果。用均方误差和绝对误差分布来评价复原效果。计算机模拟实验表明,正则化方法能够有效地复原衍射透镜成像光谱仪图像,抑制噪声的干扰,降低光谱图像的均方误差。(本文来源于《光电工程》期刊2014年06期）
刘英,孙强,卢振武,曲锋,吴宏圣[9]（2010）在《折射/谐衍射红外双波段成像光谱仪系统研究》一文中研究指出为了获取足够的目标信息,充分利用中波红外和长波红外的光谱信息,建立了谐衍射中、长波红外超光谱成像系统.利用谐衍射元件独特的色散特性,将谐衍射透镜应用于中、长波红外超光谱成像系统中,使系统在中波红外3.7—4.8μm和长波红外8—12μm的2个红外大气窗口内获取数百个光谱图像.设计结果表明,中波红外波段,在18对线/mm处光学系统的调制传递函数(MTF)大于0.55;长波红外波段,在13对线/mm处光学系统的MTF大于0.5;光学系统的衍射环绕能,在中波红外波段30μm半径范围内大于85%,在长波红外波段38μm半径范围内大于80%;光谱分辨率在4.25μm处为0.039μm,在8.5μm处为0.072μm.光学系统的MTF在各个波长处均接近衍射极限,衍射能量完全满足国内现有探测器像元尺寸对能量的要求。(本文来源于《物理学报》期刊2010年10期）
于斌,陈丹妮,孙强,屈军乐,牛憨笨[10]（2009）在《新型衍射光学成像光谱仪的设计和分析》一文中研究指出为了克服在传统衍射光学成像光谱仪中,衍射透镜的焦距随波长变化引起系统放大率随波长变化,从而导致光谱图像的像元配准误差,得到并不精确的相对光谱信号强度,提出了将衍射透镜与消色差透镜系统相结合的新型折/衍混合、二组元复合远心成像光学系统的技术方案,具体分析推导了该系统的成像理论。在此理论指导下,利用光学设计软件Zemax设计了一套可见近红外成像光谱仪光学系统。结果表明,不但系统的放大率不随波长变化,而且进一步降低了衍射透镜的加工难度,改进了衍射光学成像光谱仪的光学性能,为新型衍射光学成像光谱仪的研制提供了重要的理论依据和设计指导.(本文来源于《光学学报》期刊2009年05期）
衍射成像光谱仪论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
基于AOTF的成像光谱仪是集图像、光谱及偏振信息为一体的新型探测仪器,由于声光晶体是其核心分光器件,它的性能将影响目标信息的获取能力。因此,研究提高声光晶体衍射效率的方法是AOTF成像光谱仪研制的重点和关键。首先介绍了AOTF成像光谱仪的工作原理,基于耦合波理论推导了声光晶体衍射效率方程,然后对AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率的影响因素进行数值仿真分析,最后,用Tracepro软件对不同入射光进行了仿真计算。分析结果表明,当AOTF成像光谱仪工作波长范围在0.4μm~0.9μm时,为使衍射效率能达到最大值,各个影响因素的最优值是:换能器长度d为2.5mm,光栅倾斜角φ选择在80°,入射光选择o光。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
衍射成像光谱仪论文参考文献
[1].张茗琪,曹国,陈强,孙权森.基于改进逆滤波的衍射成像光谱仪图像复原方法[J].计算机科学.2019
[2].常凌颖,郑爱国,宋晶晶.AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率研究[J].应用光学.2018
[3].杨旻岳.基于蚀刻衍射光栅与MZI阵列的成像光谱仪芯片[D].浙江大学.2018
[4].靳阳明,王岩,赵知诚,陈新华,宋文宝.空间调制干涉型和衍射光栅型成像光谱仪信噪比性能的分析比较[J].光学学报.2015
[5].张浩,方伟,叶新,姜明,宋宝奇.中/长波红外双衍射级次共路Offner成像光谱仪[J].光学精密工程.2015
[6].曾文明.衍射透镜成像光谱仪复原算法与实验验证[D].苏州大学.2014
[7].李娜,贾迪,赵慧洁,苏云,李妥妥.基于改进维纳逆滤波的衍射成像光谱仪数据误差分析与重构[J].物理学报.2014
[8].曾文明,陈宇恒,沈为民.用于衍射透镜成像光谱仪的正则化图像复原算法[J].光电工程.2014
[9].刘英,孙强,卢振武,曲锋,吴宏圣.折射/谐衍射红外双波段成像光谱仪系统研究[J].物理学报.2010
[10].于斌,陈丹妮,孙强,屈军乐,牛憨笨.新型衍射光学成像光谱仪的设计和分析[J].光学学报.2009
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