低照度宽动态云图成像探测技术研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 许武军 |
| 答辩日期 | 2005-12-28 |
| 文献子类 | 博士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 龚惠兴 |
| 关键词 | 云图 低照度 视场 动态范围 |
| 学位专业 | 物理电子学 |
| 英文摘要 | 极轨卫星可见光云图通道测量云层和地表反射的太阳辐射，照度较差时不能有效工作，因而可见光云图获取时间短于红外云图。某些应用中，红外云图不能取代可见光云图，需将可见光云图的获取时间拓展至微光条件下。本文的研究目标是开展低照度宽动态云图成像探测技术研究。文章主要给出低照度宽动态云图成像探测技术研究涉及的关键技术及其解决办法： 1. 动态范围拓展技术可见光云图的动态范围通常小于10e4，而期望能够在黄昏/黎明甚至日光下获取云图。仅依靠延时积分电荷耦合器件(TDICCD)自身的动态范围无法实现，可以利用多种技术，包括自动光圈、机械快门、梯度中性衰减器以及多探测器组件。综合考虑性能与成本因素，最终选择梯度中性衰减器作为动态范围拓展机构。 2. 宽视场成像技术云图视场要求接近120°，由空间推帚成像系统实现是困难的。解决问题的考虑因素包括2个，探测器规模和光学视场。因此存在2种不同的技术方案，一是由采用超广角光学系统和大规模探测器的单个成像传感器来实现；另一个是由采用较小视场光学系统和较小规模探测器的多个成像模块来合成视场。考虑当前的技术水平，选择3个具有中等视场的成像模块进行视场合成作为最终方案。文中还分析成像目标的分类，反射特性以及光照条件。对使用制冷TDICCD的云图成像系统的信号和噪声进行分析建模，并讨论其调制传递函数。研究用于演示低照度宽动态云图成像探测技术的验证系统，系统由3个45度视场的成像模块构成。选择制冷TDICCD作为成像探测器，能够提高验证系统的低照度成像性能。演示实验在环境照度3100lux到0.1lux条件下进行,成像实验的结果令人满意。验证系统具备能够在10e5lux到0.02lux照度下成像的能够。最后给出低照度宽动态云图成像探测技术在空间应用中可能遇到的问题及其解决办法。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-07-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/4250]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 许武军. 低照度宽动态云图成像探测技术研究[D]. 中国科学院研究生院. 2005. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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