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基于LED的多色温多星等单星模拟器

光学学报 2015年第2期35卷 179-186页

作者：刘洪兴任建伟刘则洵万志李葆勇中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

针对星模拟器与星敏感器观星的色温不匹配对星敏感器光信号定标精度产生的影响,设计了一种基于LED的多色温多星等单星模拟器,采用该系统模拟特定色温的星光用于星敏感器光信号定标,大幅降低了色温非匹配带来的定标误差。从理论上分析了... 详细信息

针对星模拟器与星敏感器观星的色温不匹配对星敏感器光信号定标精度产生的影响,设计了一种基于LED的多色温多星等单星模拟器,采用该系统模拟特定色温的星光用于星敏感器光信号定标,大幅降低了色温非匹配带来的定标误差。从理论上分析了色温非匹配影响星敏感器光信号的定标精度的机理;根据设计指标确定了星模拟器的设计方案,主要解决了光源的选型、多色温多星等单星模拟器驱动和控制系统、色温星等匹配算法、多色温多星等单星模拟器软件设计四项关键技术问题;对多色温多星等单星模拟器进行了标定和性能测试:0等星4000K和3等星7000 K星光的光谱匹配误差分别为4.87%和7.83%,星等等级分别为0.03和2.93;光源稳定后,多色温多星等单星模拟器的平行光管出口Φ100 mm口径内的照度非均匀度为6.5%,均满足设计指标。

关键词：测量星模拟器色温星等发光二极管

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测绘一号卫星相机的光谱和辐射定标

光学精密工程 2015年第7期23卷 1867-1873页

作者：万志李葆勇刘则洵刘洪兴任建伟中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

对测绘一号卫星相机的各个光谱通道进行了光谱定标和辐射定标以验证其光谱辐射性能是否达到设计指标要求。进行光谱定标时,利用单色仪分光谱扫描波长提供准直单色辐射照明,同时同步采集定标图像数据;然后将图像灰度值与已经过校准的参... 详细信息

对测绘一号卫星相机的各个光谱通道进行了光谱定标和辐射定标以验证其光谱辐射性能是否达到设计指标要求。进行光谱定标时,利用单色仪分光谱扫描波长提供准直单色辐射照明,同时同步采集定标图像数据;然后将图像灰度值与已经过校准的参考标准探测器的输出进行比对和数据处理,得到相机各个谱段的相对光谱响应函数曲线,从而进一步获得各项光谱特性参量。辐射定标时,采用近距离面源法充满相机的孔径和视场进行端对端的绝对和相对辐射定标。星上内定标则采用经老炼和筛选过的发光二极管(LED)作为星上定标光源,对焦平面阵列探测器及其成像电路的状态和辐射响应性能变化进行在轨监测,在必要的情况下予以校正。定标结果显示:测绘一号卫星相机的各项光谱和辐射性能均达到了设计指标要求,经过相对辐射校正后响应非均匀性由1.93%下降到0.22%,相机全色谱段信噪比超过90倍,多光谱各通道信噪比优于180倍;发射后在轨星上内定标数据与发射前实验室测试结果的比对显示相机的辐射响应性能未发生明显变化,暂时无须校正。

关键词：测绘相机光谱定标辐射定标星上内定标

时间延迟积分CCD空间相机信噪比的影响因素

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光学精密工程 2015年第7期23卷 1829-1837页

作者：刘则洵万志李宪圣李葆勇邵雅荣中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了定量评估影响时间延迟积分(TDI)CCD空间相机信噪比的因素,研究了TDICCD空间相机成像机理和噪声来源,建立了相机的信噪比模型。分析了辐射亮度、积分级数、行频和系统增益(模拟增益)对信噪比的影响。搭建了实验室辐射定标系统,模拟... 详细信息

为了定量评估影响时间延迟积分(TDI)CCD空间相机信噪比的因素,研究了TDICCD空间相机成像机理和噪声来源,建立了相机的信噪比模型。分析了辐射亮度、积分级数、行频和系统增益(模拟增益)对信噪比的影响。搭建了实验室辐射定标系统,模拟了相机在轨工作时的辐射亮度条件。通过辐射定标对不同工作参数与相机信噪比的关系进行了验证。结果表明:对于TDICCD相机来说,光子散粒噪声、暗电流噪声和固定图形噪声在诸多噪声中起主导作用。相机的输出信号和信噪比均随着辐射亮度、积分级数和系统增益的增加而增大,随着行频的增加而减小。辐射亮度、积分级数、行频和系统增益对信噪比的影响量不同。具体来说,即当辐射亮度、积分级数和行频变化量分别为L倍、M倍、τ倍时,其导致的信噪比变化量略大于L1/2倍、M1/2倍、τ-1/2倍。系统增益只能在相对较小的范围内影响信噪比,且信噪比变化幅度随着增益的提高逐渐减小。

关键词： CCD空间相机信噪比时间延迟积分辐射亮度积分级数行频系统增益

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光电轴角编码器选型

伺服控制 2009年第2期 47-49页

作者：李葆勇中科院长春光学精密机械与物理研究所

光电轴角编码器,又称光电角位置传感器,是一种集光、机、电为一体的数字测角装置。由于它结构简单,分辨率高,精度高,因此已被广泛应用在精密角位置的测量、数控及数显系统中。本文针对光电轴角编码器的类型介绍了选型原则。

关键词：光电轴角编码器选型

基于LED光谱可调谐光源的光电探测器相对光谱响应测量研究

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光谱学与光谱分析 2013年第1期33卷 250-254页

作者：刘洪兴任建伟万志刘则洵李葆勇叶钊中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100049

提出了采用LED光谱可调谐光源测量光电探测器相对光谱响应,详细论述了测量原理和算法,计算中将辐射传输积分方程改写成求和方程,求和值与积分值的近似程度与波长间隔大小的选择有关,仿真分析了不同色温黑体作为探测目标时硅光电探测器和... 详细信息

提出了采用LED光谱可调谐光源测量光电探测器相对光谱响应,详细论述了测量原理和算法,计算中将辐射传输积分方程改写成求和方程,求和值与积分值的近似程度与波长间隔大小的选择有关,仿真分析了不同色温黑体作为探测目标时硅光电探测器和CCD在不同波长间隔下的信号求和值与积分值差异。仿真结果表明:10nm波长间隔时,探测器信号求和值和积分值差异在0.2%以内,是波长间隔的理想值。最后分析了影响该方法测量精度的因素及其解决方案。该测量方法结构简单,避免了单色仪等仪器的测量传递误差。

关键词： LED 光谱可调谐光电探测器相对光谱响应

基于LabWindows/CVI的积分球扩展光源控制系统

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微计算机信息 2011年第12期27卷 33-34页

作者：李葆勇长春光学精密机械与物理研究所 130033

提出一种基于LabWindows/CVI的空间相机辐射定标用积分球扩展光源系统。论述了系统的硬件设计及软件流程。该方案运行稳定可靠,操作方便,抗干扰能力强,实现了辐射定标系统光源的多方位无线控制。

关键词： LabWindows/CVI 辐射定标积分球

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

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发光学报 2012年第8期33卷 863-868页

作者：万志李葆勇李宪圣刘则洵刘洪兴叶钊中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033 中国科学院研究生院北京100039

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... 详细信息

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。

关键词：光学遥感器辐射定标积分球分布温度

基于TCP/IP网络通讯协议的光电位移传感器通讯接口的实现

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仪表技术与传感器 2005年第2期 48-49页

作者：李葆勇万秋华中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130031

光电位移传感器通讯接口的发展一直受到计算机及网络技术发展的制约。如RS-485、RS-232、CAN等总线协议都只是一些局部系统的总线,由于互不兼容,给测控系统的设计带来很大障碍。而基于TCP/IP网络通讯协议的通讯接口的使用,很容易实现测... 详细信息

光电位移传感器通讯接口的发展一直受到计算机及网络技术发展的制约。如RS-485、RS-232、CAN等总线协议都只是一些局部系统的总线,由于互不兼容,给测控系统的设计带来很大障碍。而基于TCP/IP网络通讯协议的通讯接口的使用,很容易实现测控系统通讯接口的统一以及网络化和远程控制。介绍了一种基于TCP/IP网络通讯协议的光电位移传感器通讯接口的设计方法。

关键词： TCP/IP协议光电位移传感器以太网通讯接口

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一种积分球扩展光源系统的设计与实现

工业仪表与自动化装置 2012年第1期 38-40页

作者：李葆勇长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

提出一种基于LabWindows/CVI的空间相机辐射定标用积分球扩展光源系统。论述了系统的硬件设计及软件流程。该方案运行稳定可靠,操作方便,抗干扰能力强,实现了辐射定标试验光源的多方位无线控制。

关键词： LabWindows/CVI 辐射定标积分球