基于微透镜阵列的快照式成像光谱技术研究

摘  要

成像光谱技术由于其卓越的空间-光谱三维信息获取能力,在各领域得

到广泛应用,逐渐成为光学探测技术强有力的手段;快照成像光谱技术,能

在一个快门时间内获得用于复原空间-光谱三维数据集的数据,目前已成为

世界范围内的研究热点。

第1章  绪论

1.1  成像光谱技术概况

1.2  快照式实时成像光谱仪技术原理及研究现状

1.3  本文的主要工作

1. 阐述干涉成像光谱技术的基本原理,分析复原光谱工程中需进行的

各个干涉图处理步骤的方法;

2. 分析基于Wollaston棱镜及微透镜阵列的快照光谱成像仪结构核心元

件的制约关系,分析了双Nomarski棱镜的光路分布,并设计了基于

单Wollaston棱镜的快照光谱仪各元件结构参数;

3. 编写图像处理及光谱复原程序;

4. 完成快照光谱仪对氦氖激光器及滤光片的透射光谱的测试实验及对

光谱仪进行初步定标。

第2章  基于微透镜阵列及Wollaston棱镜的快照

式成像光谱仪基本原理

2.1  干涉成像光谱技术基本原理

2.2  基于Wollas ton棱镜的偏振干涉仪基本原理

2.3  基于微透镜阵列及Wollaston棱镜的快照成像光谱仪基

本原理

2.4  本章小结

本章阐述了基于微透镜阵列及Wollaston棱镜的快照干涉成像光谱仪基

本原理,主要包括干涉成像光谱技术的基本原理、光谱复原中所需要进行的

切趾及相位校正等关键处理技术、Wollaston干涉仪基本原理以及Wollaston

棱镜结合微透镜阵列的快照成像光谱仪基本原理。

第3章  核心元件结构参数设计

3.1  核心元件参数计算

3.2  双Nomarski棱镜光路分析

3.3  本章小结

本章详细分析基于微透镜阵列及Wollaston棱镜的快照成像光谱仪的核

心结构参数设计要点,给出了满足分辨率设计要求的元件参数约束方程,并

设计了该种形式快照成像光谱结构核心元件的结构参数。同时为了能够获得具有垂直的干涉条纹面的分光器件,对双Nomarski棱镜的光路分布进行了

理论计算及仿真分析。

第4章  光谱复原技术

4.1  干涉图序列的提取与子图配准

4.2  干涉图预处理

4.3  切趾处理

4.4  相位校正

4.5  光谱定标

4.6  本章小结

第5章  光谱成像实验

结论

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