《机载成像光谱仪实验室定标技术研究》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机载成像光谱仪实验室定标技术研究（91页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、中国科学院大学U n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e s硕士学位论文作者姓名：王建盛指导教师：担里越巫塞虽生巨型堂匿盘哇堑匮塞瞳黄墨巫塞虽主国圣瞠隧当电硒塞瞳学位类别：工垂亟学科专业：迸堂工程研究所：生国歪瞠陵迸皂巫宜瞳2 0 1 3 年5 月T H ET E C H N I C A LS T D U D Y0 FL A B o R A T o R YC A L I B R A T I O NF O RA I R B o R N EI M 睑G I N GS P E C T R o M 咂T E RW a
2、 n gJ i a n w e iAD i s s e r t a t i o nS u b m i t t e dt oT h eU n i v e r s i t yo fC h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sI np a r t i a lf u l f i l l m e n to ft h er e q u i r e m e n tF o rt h ed e g r e eo fM a s t e ro fE n g i n e e r i n gS u p e r v i s e dB yP r o fX i a n g l iB
3、 i na n dP r o fH u a n gM i nA c a d e m yo fO p t o - E l e c t r i c s , C h i n e s eA c a d e m yo fS c i e n c e sM a y , 2 0 1 3关于学位论文使用权声明任何收存和保管本论文各种版本的单位和个人，未经著作权人授权，不得将本论文转借他人并复印、抄录、拍照、或以任何方式传播。否则，引起有碍著作权人著作权益之问题，将可能承担法律责任。关于学位论文使用授权的说明本人完全了解中国科学院光电研究院有关保存、使用学位论文的规定，即：中国科学院光电研究院有权保留学位论文的副
4、本，允许该论文被查阅；中国科学院光电研究院可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存该论文。( 涉密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：王核新签日期：必畋d - 3 关于学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中己经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方日期：如7 ； J ；7摘要摘要光谱成像技术是一种可以同时获得目标空间信息和光谱信息的探测技术，在目标识别、地质勘查、环境监测以及农业生产等方面被
5、广泛应用。作为一种探测技术，为了从使获得的数据中提取有效信息，必须对仪器进行定量化和评估，即完成定标和定标的不确定度分析。本文首先介绍了光谱成像技术的提出以及近几十年的发展，着重介绍了机载光谱成像技术和实验室定标技术在国内外的发展状况，指出实验室定标及其不确定度评定对于成像光谱仪应用的重要性。介绍了光谱成像技术的分类方式，并以光谱信息获取的形式介绍了三种类型成像光谱仪的原理及工作方式，包括本文中使用的两种成像光谱仪的原理及特点。最后对实验室定标内容和适合色散和滤光片型成像光谱仪的成熟定标方法进行了详细的介绍。以误差理论和辐射传输理论为基础，建立了光谱定标和辐射定标数学模型，从理论上分析了光谱通
6、道响应的高斯函数形式，并对光谱定标的数学基础进行了说明，分析了各个因素对光谱定标精度的影响；分析了在面光源存在非均匀性的情况下，非均匀性的传递和辐射定标系统几何因素对辐射定标的影响。根据实验室定标的内容和方法，对F e r y 棱镜色散型成像光谱仪和滤光片阵列式成像光谱进行了光谱定标和辐射定标，并利用误差和不确定度理论，分析了定标结果的不确定度。关键字：成像光谱，定标，不确定度A B S T R A C TT H ET E C H N I C A LS T D U D Yo FL A B o R A T o R YC A U B R A T I O NF O RA I R B O R N EI
7、 M A G I N GS P E C T R O T E T E RA B S T R A C TW a n gJ i a n w e i ( O p t i cE n g i n e e r i n g )D i r e c t e db yX i a n g l iB i na n dH u a n gM i nS p e c t r a li m a g i n gt e c h n o l o g yc a ng e tt h es p a t i a la n ds p e c t r a li n f o r m a t i o ns i m u l t a n e o u s
8、l y T h i st e c h n o l o g yh a sb e e nw i d e l yu s e di nt a r g e ti d e n t i f i c a t i o n ，g e o l o g i c a le x p l o r a t i o n ，e n v i r o n m e n t a lm o n i t o r i n ga n da g r i c u l t u r a lp r o d u c t i o n A sad e t e c t i o nt e c h n o l o g y , i no r d e rt oe x t
9、 r a c tv a l i di n f o r m a t i o nf r o mt h eo b t a i n e dd a t a ，t h ei n s t m m e mm u s tb eq u a n t i t a t i v ea n da s s e s s m c m ，t oc o m p l e t et h ec a l i b r a t i o na n ds c a l i n gu n c e r t a i n t ya n a l y s i s T h i sp a p e rf i r s ti n t r o d u c e st h ep
10、 r o p o s e ds p e c t r a li m a g i n gt e c h n o l o g ya n dd e c a d e so f d e v e l o p m e n t ，f o c u s i n go na i r b o r n eh y p e r s p e c t r a li m a g i n gt e c h n o l o g ya n dl a b o r a t o r yc a l i b r a t i o nt e c h n o l o g yd e v e l o p m e n ti n l a n da n da b
11、 r o a d ，p o i n t i n go u to f t h ei m p o r t a n c eo fl a b o r a t o r yc a l i b r a t i o na n du n c e r t a i n t ye v a l u a t i o nf o rt h ea p p l i c a t i o no ft h ei m a g 吨s p e c t r o m e t e r C l a s s i f i c a t i o no fs p e c t r a li m a g i n gt e c h n o l o g ya n d
12、t h r e et y p e so fi m a g i n gs p e c t r o m e t e rp r i n c i p l ea n dw o r k i n gm e t h o d sb yt h ef o r mo f s p e c t r a li n f o r m a t i o no b t a i n e dw e r ei n t r o d u c e d ，i n c l u d i n gt h ep r i n c i p l ea n dc h a r a c t e r i s t i c so ft w ot y p e so fi m
13、a g i n gs p e c t r o m e t e ru s e di nt h i sa r t i c l e F i n a l l y , l a b o r a t o r yc a l i b r a t i o nc o n t e n ta n dm a t u r ef o rd i s p e r s i o na n df i l t e ri m a g i n gs p e c t r o m e t e rc a l i b r a t i o nm e t h o dw e r ed e s c r i b e di nd e t a i l s p e
14、 c t r Mc a l i b r a t i o na n dr a d i a t i o nc a l i b r a t i o nm a t h e m a t i c a lm o d e lw e r ef o u n db a s e do nE r r o rt h e o r ya n dr a d i a t i v et r a n s f e rt h e o r y T h ef o r mo f G a u s s i a nf u n c t i o n机载成像光谱仪实验室定标技术研究s p e c t r a lc h a n n e lr e s p o
15、 n s ew a st h e o r e t i c a l l ya n a l y s i s e d ，a n dt h em a t h e m a t i c a lb a s i so fs p e c t r a lc a l i b r a t i o nW a sd e s c r i b e d ，A n a l y s i so f t h ev a r i o u st h ei m p a c to f f a c t o r so nt h es p e c t r a lc a l i b r a t i o na c c u r a c ya n dt h
16、ei m p a c to f t h et r a n s f e ro f n o n - u n i f o r ma n dg e o m e t r i cf a c t o r so fr a d i o m e m cc a l i b r a t i o ns y s t e mt or a d i o m e t r i cc a l i b r a t i o nw e r ed o n e AF e r yp r i s md i s p e r s i v ei m a g i n gs p e c t r o m e t e ra n df i l t e ra r r a yi m a g m gs p e c t r o m e t e r Ss p e c t r a lc a l i b r a t i o na n dr a d i o m e t r i ec a l i b r a t i o nw e r ed o n eb a s e dO nt h ec o n t e n ta n dm e t h o
