基于两相流体的超大面源黑体控温技术

面源黑体作为红外源标在红外测温、红外成像、红外相机标定等领域广泛应用,红外源标红外辐射性能主要取决于面源黑体温度场的控制。为了适应星载和机载红外探测器大孔径、大视场角的发展需求,文中对超大尺寸面源黑体温度控制技术进行了研究。外场条件下,面源黑体会随着尺寸的增大而增加温度控制的难度,控温系统采用两相流体回路技术实现了外场3 m×3 m面源黑体不同目标温度下高温度均匀性、稳定性温度控制,试验结果表明,黑体表面温度均匀性控制优于±0.60 ℃,稳定性控制优于0.14 ℃/15 min。     

偏振激光雷达对地观测遥感

激光雷达遥感可获取地物的三维结构信息,偏振遥感可实现"强光弱化与弱光强化"的信息增强,两者主被动光学遥感组合为下一代对地观测多维光学遥感新模式的研发提供一条可行的途径。事实上偏振激光雷达这一概念提出较早,但其已开展的应用主要集中在大气监测领域,研究重点侧重于激光后向散射去极化技术等方面,进一步发展到探测大气气溶胶含量及针对相关任务的信息增强技术研发等;但在其他领域,偏振激光雷达的遥感应用极其有限,而理论上偏振激光雷达具有推广到复杂地物遥感的可能性。从其两种组成模式的遥感原理角度出发探讨偏振激光雷达对地观测遥感可能实现的机理基础,并分析了其技术发展的趋势,为后续相关遥感技术的研发及其在农业、环境、海洋、空间探测等不同领域中的应用指出了可能的切入点。     

空间超大幅宽低畸变红外成像扫描控制

本文以空间超大幅宽低畸变红外变焦扫描成像系统为研究对象,分析给出地面畸变与成像系统瞬时视场角的关系,提出变速扫描成像并推导了扫描角速度公式。为解决匀速360°旋转扫描效率低和双向摆动扫描成像需安装扫描线矫正器所导致的系统复杂性高、可靠性低的缺点,设计了一种正弦加速度快速回扫的方法。对变速扫描以及正弦加速度快速回扫方法进行了仿真及实验,结果表明扫描控制系统慢速扫描与快速回扫之间状态切换稳定,扫描起止角度误差仅为1.44角秒,扫描速度稳定度为±0.5%,扫描成像过程时间误差为83μs,回扫时间误差为250μs,整个扫描周期时间偏差小于1倍像元积分时间(355μs),扫描效率达86%,在提高了扫描效率的同时减小对扫描机构的冲击与振动,满足成像要求。正弦加速度快速回扫方法对机载红外扫描成像系统快速回扫运动设计也具有一定指导意义。     

基于CMOS图像传感器的微光成像系统信噪比研究

信噪比是微光成像系统的关键参数,决定了成像系统的性能与成像质量。给出了互补金属氧化物半导体（Complementary Metal Oxide Semiconductor, CMOS）图像传感器微光成像系统的信噪比模型,仿真计算了系统的信噪比与信号、噪声的关系。搭建了信噪比测试环境,完成了系统信噪比测试实验。实验结果表明,理论值与实测值一致。最后,根据信噪比分析结果对给定系统进行了参数优化。计算结果显示,优化后的系统在1 mLux照度下,信噪比能达到4.5。信噪比的研究为基于CMOS微光成像系统的总体设计与优化提供了理论依据。     

基于小波变换的高光谱图像消噪

本文主要针对高光谱图像的特点，利用波段间的几何信息高冗余性，通过小波分解去除高频的噪声和几何信息，保留低频的光谱信息。以其他波段的几何信息辅助噪声污染波段重构，经过相应的小波重构滤波器滤波，获得该波段图像的重建以进行消噪。     

中巴地球资源一号卫星多光谱扫描图象质量评价

基于中国资源卫星应用中心提供的中巴地球资源一号卫星红外多光谱扫描仪（IRMSS）4个波段零级图象数据，首先综合运用各种有效方法进行了图象预处理（包括错位纠正、辐射校正、去噪声、清晰化、几何精校正等），然后在此基础上选择图象信噪比、地面分解力、清晰度、辐射精度、反差等5个指标对图象进行了全面的质量评价。研究分析表明，中巴地球资源一号卫生IRMSS图象某些波段的清晰度和反差稍好于TM，但在图象信噪比、地面分解力、清晰度等方面与TM相比尚有差距；通过图象灰度平衡、清晰化和数据融合等处理，中巴地球资源一号卫生IRMSS数据仍有很大的图象改善空间，并在国土资源调查、城市规划等诸多领域有着广阔的应用前景。     

基于TM影像的冬小麦苗期长势与植株氮素遥感监测研究

叶面积指数和叶片氮素含量是决定小麦群体长势的重要生理指标,也是制定栽培管理措施的必要依据。利用遥感监测小麦返青后的叶面积指数和叶片氮素含量,便于及时采取施肥、灌溉、中耕等调控措施,达到优质、高产稳产、高效的目的。本文使用TM影像数据与实地GPS定位相结合的方法,研究了冬小麦返青后叶面积指数及植株氮素含量的变化态势。结果表明:(1)TM影像的NDVI的地域性差异较大,且随纬度呈现极明显的线型负相关变化态势;(2)将用NDVI反演的LAI与实测的LAI进行比较,二者较为一致,其均方差根(RMSE)为0.111;(3)利用NDVI监测的小麦植株氮素含量与实地观测的植株氮素含量较为相近,二者的RMSE为0.085。总之,利用TM影像的NDVI可以快速、精确地监测返青期小麦的LAI和植株氮素营养状况。同时,本研究结果也可为冬小麦返青期的苗情诊断和管理决策提供及时、准确的信息支持。     

利用温度和植被指数进行地物分类和土壤水分反演

首先利用地物表面温度和植被指数，成功地对北京精准农业示范区内生长旺盛小麦、稀疏小麦、池塘水体、水草、淤泥和裸露土壤等6种地物进行了分类，其次，利用地物表现温度（LST）和归一化植被指数（NDVI）作为坐标系，建立LST－NDVI三角形分布的散点图，分析了散点图的地物特征分布及其物理意义，与植被的红外和近红外两个特征波段构造的散射图相比，同类样本的离散度更小，不同类别样本之间的距离更大。最后，提出了植被指数－－表面温度的土壤水分反演模型，结合地面采样数据成功地反演了实验区内作物地块的土壤水分。     

热红外多光谱遥感技术金矿调查应用研究

根据航空遥感实验获取的TIMS图象,利用计算机图象处理主成分分析和去相关等方法,并依据TIMS成象机制,提取出花岗岩、斜长片麻岩以及粘土化、硅化等蚀变岩岩性和丰富的断层信息,结合金矿化带光谱特征,圈出金矿化异常区,同时TIMS图象也显示了该地区北北东向金矿成矿主断层控制金矿化的规律,现有分析成果表明热红外多光谱扫描仪所获得的图象数据在岩性和金矿化带的识别上,以及增强断层信息方面有较好效果.