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高光谱成像仪的杂散光分析

红外与激光工程 2012年第6期41卷 1532-1537页

作者：王美钦王忠厚白加光中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100049

杂光分析是保证高光谱成像仪成像质量的关键技术之一。详细分析了高光谱成像仪光学系统的杂散光,设计了R-C前置镜的遮光罩和挡光环,并用Tracepro软件对高光谱成像仪光学系统进行了光机建模,分析了系统的一次、二次散射面,根据重要杂散... 详细信息

杂光分析是保证高光谱成像仪成像质量的关键技术之一。详细分析了高光谱成像仪光学系统的杂散光,设计了R-C前置镜的遮光罩和挡光环,并用Tracepro软件对高光谱成像仪光学系统进行了光机建模,分析了系统的一次、二次散射面,根据重要杂散光路径设置重点采用,计算出0.5°~40°不同离轴角度下的点源透射比值,从而得到地球表面反射光在像面产生的照度为5.5×10-3W/m2,小于中心视场光线在像面照度的3.5%,满足系统抑制杂散光的要求。

关键词：高光谱成像仪杂散光分析遮光罩设计挡光环 PST曲线

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成像光谱仪的离轴反射式光学系统设计

红外与激光工程 2012年第1期41卷 167-172页

作者：王美钦王忠厚白加光中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100049

高分辨率成像光谱仪要求光学系统在宽视场和宽波段范围内具有高的空间分辨率和光谱分辨率。根据同轴三反光学系统初级像差理论计算初始结构,并分别将孔径光阑置于主镜、次镜和三镜焦点,通过光阑和视场离轴,设计了无中心遮拦的离轴反射... 详细信息

高分辨率成像光谱仪要求光学系统在宽视场和宽波段范围内具有高的空间分辨率和光谱分辨率。根据同轴三反光学系统初级像差理论计算初始结构,并分别将孔径光阑置于主镜、次镜和三镜焦点,通过光阑和视场离轴,设计了无中心遮拦的离轴反射式光学系统。其光谱范围为1.0～2.5μm,焦距f′=1 600 mm,相对孔径为1/5,视场角为6.86°×1.48°,满足成像光谱仪宽视场、大相对孔径离轴三反消象散光学系统的设计指标。

关键词：离轴三反射镜成像光谱仪光学系统设计非球面

一种用于空间目标捕获的宽视场可见光光学系统的设计

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光子学报 2009年第6期38卷 1548-1551页

作者：孙鑫白加光王忠厚刘学斌中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院研究生院北京100049

设计了一种对空间目标进行捕获并跟踪的可见光相机的光学系统.该成像系统采用了7组共8片的复杂化双高斯结构,焦距40.65mm,相对孔径为1/1.7,全视场角28°,光谱范围为可见光谱段.该系统可完成对空间目标的捕获和跟踪测量任务,并提供目标... 详细信息

设计了一种对空间目标进行捕获并跟踪的可见光相机的光学系统.该成像系统采用了7组共8片的复杂化双高斯结构,焦距40.65mm,相对孔径为1/1.7,全视场角28°,光谱范围为可见光谱段.该系统可完成对空间目标的捕获和跟踪测量任务,并提供目标图像信息.针对大视场大相对孔径的空间目标探测要求提出了光学系统参量的确定方法,结合设计实例给出一种双高斯向反远距演变的设计思路.

关键词：空间目标捕获相对孔径宽视场可见光调焦

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基于光场摄像技术的对焦测距方法的研究

光子学报 2008年第12期37卷 2539-2543页

作者：肖相国王忠厚孙传东白加光中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院研究生院北京100049

提出一种新的基于光场摄像技术的单站非合作目标测距方法,介绍了该方法的原理及系统组成.对基于光场摄像测距方法的图像处理技术进行了数学分析研究,给出了图像处理公式.对像面判读函数进行了研究,结合条纹鉴别率板通过实验方法统计分... 详细信息

提出一种新的基于光场摄像技术的单站非合作目标测距方法,介绍了该方法的原理及系统组成.对基于光场摄像测距方法的图像处理技术进行了数学分析研究,给出了图像处理公式.对像面判读函数进行了研究,结合条纹鉴别率板通过实验方法统计分析了像面判读误差.理论分析了该测距技术测距准确度和测距范围.

关键词：单站测量非合作目标测量测距准确度测距范围

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近距离高准确度光电测距技术的研究

光子学报 2009年第4期38卷 923-927页

作者：肖相国王忠厚白加光中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院研究生院北京100049

研究了近距离光电测距系统的工作特点,设计了近距离光电测距相机光学系统.基于几何相似法原理,提出几何相似法光电测量系统的测量过程是一个不等准确度测量过程.重点研究了不等准确度测量过程中的测量数据处理技术,给出了测量系统测量... 详细信息

研究了近距离光电测距系统的工作特点,设计了近距离光电测距相机光学系统.基于几何相似法原理,提出几何相似法光电测量系统的测量过程是一个不等准确度测量过程.重点研究了不等准确度测量过程中的测量数据处理技术,给出了测量系统测量数据修正的方法.同时对比了修正前和修正后测量结果的差异,明确指出,采用不等准确度最小二乘法处理测量数据可以提高极近距离处的测量准确度.

关键词：近距离光电测距数据处理最小二乘法

大视场宽谱段高分辨率分波段机载紫外-可见光成像光谱仪设计

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光谱学与光谱分析 2013年第12期33卷 3432-3436页

作者：郝爱花胡炳樑白加光李立波于涛李思远中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 西安邮电大学电子工程学院陕西西安710121 中国科学院大学北京100049

紫外一可见光（200--500nm）成像光谱仪是空间遥感的重要组成部分，本文基于机载紫外一可见成像光谱仪的特殊性和实际应用要求，提出了一种采用面阵CCD的摆扫式成像光谱仪，这样既克服了传统线阵CCD摆扫式成像光谱仪空间分辨率低的缺点... 详细信息

紫外一可见光（200--500nm）成像光谱仪是空间遥感的重要组成部分，本文基于机载紫外一可见成像光谱仪的特殊性和实际应用要求，提出了一种采用面阵CCD的摆扫式成像光谱仪，这样既克服了传统线阵CCD摆扫式成像光谱仪空间分辨率低的缺点，同时又弥补了推扫式成像光谱仪视场范围有限的缺点，能够满足大视场、宽谱段、高分辨率成像光谱仪的应用要求；此外，考虑400-500nm波段中200-250nm波段二级光谱的影响和〈290nm的短波区和〉310nm的长波区两个波段相差3个数量级的辐射波动，采用了分波段、分系统的方式独立进行消杂光光谱成像。在系统结构设计方面，本着高性能、低成本的设计理念，选用了两镜同心系统作为望远系统，Czerny-Turner平面光栅结构作为成像光谱仪系统的光学设计方案；设计了一种不使用任何辅助光学元件，全部采用球面镜结构的成像光谱仪。整个系统结构简单、紧凑，性能优良，可行性好。全谱段、全视场调制传递函数值在0．6以上。

关键词：大视场宽谱段高分辨率紫外成像光谱仪

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地表反照对天基测量相机的影响

光子学报 2009年第2期38卷 375-381页

作者：肖相国王忠厚白加光刘学斌中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院研究生院北京100049

建立了地表反射光模型,计算分析了地球背景反照光对空间目标的照明状况,得知地球背景反照光可以作为天基光电测量相机的辅助照明光源.同时对地气杂光进行了研究,给出了天基光电测量相机地气杂散光指标的设计要求.

关键词：天基测量相机地表反射地气杂光

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一种机载多光谱相机的光学系统设计

光子学报 2009年第12期38卷 3160-3164页

作者：孙鑫白加光王忠厚白清兰黄旻中国科学院西安光学精密机械研究所西安710119 中国科学院研究生院北京100049

采用外视场拼接的实施方案实现了机载多光谱相机宽幅覆盖和高空间分辨率的需求.先通过探测能力估算和指标要求论证了子系统的设计参量,然后基于光线追迹的原理给出了光学子系统的设计结果.该子系统采用了6组共9片的双高斯复杂化结构型式... 详细信息

采用外视场拼接的实施方案实现了机载多光谱相机宽幅覆盖和高空间分辨率的需求.先通过探测能力估算和指标要求论证了子系统的设计参量,然后基于光线追迹的原理给出了光学子系统的设计结果.该子系统采用了6组共9片的双高斯复杂化结构型式,焦距为175mm,相对孔径为1/3.6,光谱范围500～900nm,全视场角18°.该设计结果成像质量高,色差、畸变及弥散斑尺寸均满足系统拼接要求.该系统对加工装调要求适中,可为该类多光谱相机的设计提供参考.

关键词：机载多光谱相机外视场拼接探测能力光学设计

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宽谱段光学系统消二级光谱的设计

应用光学 2010年第3期31卷 360-364页

作者：王美钦王忠厚白加光中国科学院西安光学精密机械研究所陕西西安710119 中国科学院研究生院北京100039

利用修正的部分色散(P)和阿贝数(V)公式,计算一些典型的普通光学玻璃在450nm～950nm波段的色散特性,应用二级光谱理论,采用普通光学材料,设计了一个复消色差系统,分析近红外波段光学系统的二级光谱特性及校正方法,给出设计实例。设计结... 详细信息

利用修正的部分色散(P)和阿贝数(V)公式,计算一些典型的普通光学玻璃在450nm～950nm波段的色散特性,应用二级光谱理论,采用普通光学材料,设计了一个复消色差系统,分析近红外波段光学系统的二级光谱特性及校正方法,给出设计实例。设计结果表明:在可见光近红外波段,采用重冕玻璃ZK4、ZK8和特种火石玻璃TF3组合实现了二级光谱色差的校正,即从理论的0.18mm减少到0.084mm,证明该系统有较好的消色差能力,并且具有较长的后截距,为安装像移补偿反射镜提供了方便。

关键词：宽谱段二级光谱折射系统光学设计