AOTF高光谱成像探测作物氮素含量方法

使用声光可调谐滤光器(AOTF)型高光谱成像仪采集10种不同氮素处理水平下的西红柿苗各部位(老叶、嫩叶和主茎)的高光谱图像,经模板匹配预处理后提取615~1000 nm高光谱信息,采用竞争自适应重采样(CARS)方法优选西红柿苗氮素含量表达的特征部位和特征波段.实验结果表明:综合番茄苗叶茎的光谱信息建立的氮素定量模型性能最差,由番茄苗老叶和嫩叶建立的氮素定量模型性能较好,由番茄苗老叶建立的氮素定量模型性能最佳,在挑选的703,906 nm等10个波长点的基础上,采用5折—偏最小二乘交互校验方法建立的氮素定量分析模型的决定系数R2达到了0.95,交叉校验标准差(RMSECV)为0.08.因此,采用AOTF高光谱成像技术定量测量番茄苗氮素含量是可行的,应以氮素含量相对稳定的老叶建立定量分析模型,703,906 nm为氮素分析的首选特征波长.     

基于LCTF的艇载高光谱数据采集与存储

本文介绍了一种基于液晶可调谐滤光片LCTT的艇载高光谱数据采集系统.采集系统是由光学镜头、LCIT和CCD探测器组成,试验中采用电调谐LCTF方法获取从420nm到720nm 16个波长的带宽分辨率为20nm的高分辨率地物光谱数据.文章阐述了基于PC 104计算机的数据采集与存储系统软硬件设计思路,介绍了一种可方便存储与读取的遥感数据文件格式HDF.试验验证了该系统可满足高光谱遥感实际应用的需求.     

声光可调谐滤光器的原理与应用

本文介绍了声光可调谐滤光器(AOTF)的工作原理和基于AOTF的光谱分析仪器的基本构造、特点,以及AOTF光谱分析仪器的发展应用情况.     

声光可调谐滤光器的原理与应用

本文介绍了声光可调谐滤光器(AOTF)的工作原理和基于AOTF的光谱分析仪器的基本构造、特点,以及AOTF光谱分析仪器的发展应用情况。     

基于CUDA的干涉型高光谱实时光谱复原处理技术

随着干涉成像技术的发展,卫星地面处理系统对干涉型高光谱数据的应用提出了实时光谱复原处理及快速成像显示的需求。针对干涉型高光谱图像数据码速率高、可并行处理性强等特点,将干涉型高光谱复原处理算法与新兴的CUDA技术相结合,进行了算法应用研究与软件设计,实现了干涉型高光谱实时光谱复原处理技术。实验结果表明,基于CUDA的干涉型高光谱数据的光谱复原处理技术能够满足地面应用系统的需求。     

高光谱成像激光雷达光纤阵列焦面分光技术

伴随激光雷达技术凭借自身多方面的优势,广泛用于遥感、测绘等领域,对地物目标空间相关信息、光谱信息做好精准性辨识,作为未来激光雷达用于遥感测绘主趋。随着各类先进技术的兴起和应用,激光雷达测距可精准获取地物目标空间高程信息,被动高光谱成像可获取丰富光谱信息,但唯一不足的是2种技术方法和手段,难以同步获取高程和光谱信息。针对原有主、被动遥感探测技术自身的优势、不足,主要是探究基于光纤阵列焦面分光技术,结合实际需求,设计一套机载高光谱成像激光雷达接收系统,该系统可实现全天候光谱探测,不断完善和优化系统光机集成,有利于提高系统探测水平。     

基于高光谱相机成像技术的文物探测与鉴定示范应用

本文基于高光谱相机成像原理和数据采样分析,对文物展开高光谱扫描探测研究,从对实现文物的无损鉴定、年代推算以及复原.     

激光雷达与高光谱成像技术数据融合研究进展

近年来,为提高地物分类精度,突破单一传感器的技术擎制,弥补单一数据源应用的局限性,多源遥感数据融合的成为了遥感领域众多学者关注的研究热点。高光谱遥感技术的光学影像同激光雷达点云数据的融合技术在技术层面为提升地物识别与分类的精度上提供了一种可行方案,打破了单一传感器的技术上限,为目标三维空间—光谱信息一体化获取提供了一种新的解决途径,同时为高光谱激光雷达成像技术研究奠定基础。本文回顾了激光雷达与高光谱成像数据融合发展历程,论述其在特征级和决策级的主要融合方法和研究进展,将常用特征级融合和决策级融合方法进行详细介绍,并对最新几种研究算法进展进行小结和概述,探讨了其面临的挑战和未来发展与应用前景,最后对激光雷达和高光谱成像数据融合未来发展做出系统展望。     

高光谱图像在生物医学中的应用

高光谱成像（hyperspectral imaging,HSI）作为生物医学可视化的一种新兴技术,在生物医学领域的研究正逐渐受到关注。随着高光谱成像技术以及精准医学的迅速发展,将高光谱成像技术应用于近距离的医学诊断成为新的研究趋势。高光谱成像技术能同时获取生物组织的2维空间信息和1维光谱信息,覆盖可见光、红外和紫外等光谱范围,具有较高的光谱分辨率,可提供有关组织生理、形态和生化成分的诊断信息,为生物组织学研究提供更精细的光谱特征,进而为医学病理诊断提供更多辅助信息。本文介绍了高光谱成像技术的基本原理、高光谱显微成像系统的基本构成及特点。基于此,总结并阐述了高光谱成像技术在疾病诊断和手术指导中的应用进展,涉及其在癌症、心脏病、视网膜疾病、糖尿病足、休克、组织病理学和图像引导手术等方面的应用。综合分析了高光谱成像技术在生物医学领域应用的局限性,并提出了生物医学研究领域中该技术的未来发展方向。     

谐波分析光谱角制图高光谱影像分类

目的 针对光谱角制图(SAM)分类算法对高光谱像元光谱曲线的局部特征和其辐射强度不敏感,而且易受噪声和维数灾难影响,致使分类效率低和精度较差等缺陷,将谐波分析(HA)技术引入到SAM高光谱影像分类中,提出一种基于谐波分析的光谱角制图(HA-SAM)高光谱影像分类算法.方法 利用HA技术将高光谱影像从光谱维变换到能量谱特征维空间,并提取低次谐波分量及特征系数(谐波余项、相位和振幅),用特征系数组成的向量代替光谱向量,对高光谱影像进行SAM分类.结果 将SAM和HA-SAM同时应用于EO-1卫星的Hyperion高光谱影像分类,通过对比和分析,验证了HA-SAM的优越性,再选择AVIRIS(airborne visible infrared imaging spectrometer)高光谱影像对HA-SAM进行验证,结果表明该算法具有较强的普适性.结论 HA-SAM提高了传统SAM高光谱影像分类的效率和精度,而且适用性较强具有良好的应用前景.     

AOTF近红外光谱仪信号源设计

在声光可调滤光器(AOTF)近红外光谱仪系统中,稳定的射频驱动信号源是AOTF实现分光功能的关键.本文根据近红外光谱分析所需的波长范围,利用直接数字频率合成(DDS)技术,设计了驱动AOTF所需的射频信号源.系统包括单片机控制模块、DDS信号发生模块、滤波电路、功率放大模块四部分.经实验测试,系统可在80～150 MHz频段内任意频点输出稳定的正弦信号波形,相对误差在0.45％以内,功率为1W,满足AOTF的工作要求(对应输出波长范围900～1 700 nm).     

基于共平面波导的可调低通滤波器的设计和制作

介绍了一种使用多触点MEMS开关实现的新型可调微波MEMS低通滤波器,应用MEMS制作工艺在石英衬底上实现滤波器结构.滤波器基于慢波共平面波导周期性结构,具有尺寸小、插损低、可与单片微波集成电路工艺兼容等优点.滤波器截止频率的大小取决于MEMS开关的状态.实验结果表明,当MEMS开关受到激励时,低通滤波器的3-dB截止频率从12.5GHz转换至6.1GHz,带内纹波小于0.5dB,带外抑制大于40dB,开关的驱动电压在25V左右.     

认知无线电系统中调制滤波器组的设计

作为一种新的智能频谱共享技术,认知无线电(CR)技术允许认知用户在不干扰授权用户的前提下使用其空闲的频谱而有效提高频谱利用率。为克服传统认知无线电系统物理层传输技术即正交频分复用(OFDM) 多载波调制技术因高的旁瓣衰减带来的相邻带间干扰和认知用户对授权用户的干扰,研究了一种可以替代的多载波调制技术,即滤波器组多载波调制技术。将滤波器组的设计归结为一个无约束的线性优化设计原型滤波器问题,并提出一种间接设计的方法。该方法首先采用Parks-McClellan算法设计两个低阶的线性低通滤波器,然后通过插值和级联操作优化设计需要的原型滤波器。仿真结果表明,相对传统的直接设计方法,所提方法能够明显降低滤波器系数长度和改善滤波器组的混叠误差。     

光纤Bragg光栅校准可调谐F-P滤波器解调系统的研究

基于可调谐光纤(TF)Fabry-Pent(F-P)滤波扫描传感光纤Bragg光栅(FBG)反射的原理,针对可调谐光纤F-P滤波器的透射波长与驱动电压的非线性与不重复性,提出一种新颖的利用置于恒温箱内的FBG来提供波长参考,得到光纤F-P滤波器小范围内的电压—波长线性关系,对一温度传感器进行了试验检测,在30~130℃范围内,系统的平均偏差为0.52℃。     

温度补偿型电调谐液晶光学滤波器的设计

根据液晶双折射随电场和温度的变化规律,设计了温度补偿型电调谐液晶光学滤波器,提出在滤波器电极上镀有一层电阻热敏薄膜来消除温度变化对电控滤波器透射光谱的影响,并推导出温度补偿膜的电阻温度系数的近似表达式.结果表明,温度补偿膜的电阻温度系数主要取决于液晶双折射随温度和电压的变化特性、工作电压以及等效电阻,当工作电压略高于临界电压、温度远离相变点时近似与温度成线性关系,典型取值为0.05K-1.     

MEMS集成滤波器技术

滤波器是频率转换系统(如,调谐电路、接收器)的基本构成模块。借助于MEMS技术实现的滤波器不仅带来插入损耗、功耗、线性等性能的改善,也有利于将整个通信前端集成到单一芯片上。综述了MEMS可调滤波器的研究进展。与单一利用MEMS电容的调变实现频率可调的滤波器相比,分形可调MEMS滤波技术有更小的插入损耗和更宽的调频范围。     

新型F-P腔滤波器的性能分析及控制

介绍了一种实用新型法布里珀罗(F-P)腔滤波器的结构设计和工作原理,它以光纤准直器与光学膜片组成F-P腔和以逆压电效应型微位移器进行腔长调谐。分析了F-P腔滤波器的机械特性及其对扫描特性的影响,通过调整输入波形的形式来修正F-P腔滤波器的扫描畸变,从而达到计算机控制F-P腔滤波器扫描的高精度和可控性。F-P腔滤波器的扫描位移可达到1μm以上,扫描频率高于160Hz,自由谱区达50 nm,扫描线性度为1%。     

基于可调谐窄带扫描法FBG波长移位检测系统

介绍了一种采用程控可调谐窄带激光器波长扫描法光纤Bragg光栅(FBG)波长移位检测系统.该系统采用了虚拟仪器工作平台(LabVIEW),可以快速、智能化地实现了FBG波长移位检测.实验结果表明:该系统的波长检测灵敏度为0.009 65nm/℃,温度检测分辨力为0.2℃,相应的波长分辨力为2pm.波长检测范围不受系统限制,一般可达30nm以上.     

基于OTDM的FBG传感器网络超高速解调系统的设计

基于光纤Bragg光栅(FBG)和光时分复用(OTDM)的基本原理研究匹配光栅应变传感器网络的高速解调问题。给出了运用FPGA+ARM的匹配光栅应变解调系统设计,实现了多个FBG信道的同时监测。重点在通过寻峰算法寻到峰值的情况下,结合一种复合滤波算法(限幅法+滑动滤波法),极大地抑制了光路和电路中产生的噪声,将峰值功率变化范围由-1.03 dB压缩到-0.31 dB,使得所设计的系统能够在多种环境中应用,具有重要的参考价值。