光学观测中太阳夹角的分析与计算

对影响光学观测效果的太阳夹角计算方法进行了研究;首先给出了太阳夹角的定义及计算公式;然后重点研究了太阳视位置的计算方法,比较了几种赤纬角计算方法,给出了一种改进的时角计算方法,实现了高精度的太阳视位置计算,并对其计算精度进行了分析;最后提出了在实际光学观测应用中的太阳夹角计算算法;实验表明,太阳视位置计算精度比传统数值近似方法高一个数量级,能够满足光学观测中太阳光照分析的需要。

基于多曝光图像序列的相机响应函数标定方法

基于多项式拟合的标定方法可在缺乏相机曝光时间的条件下,获取相机响应函数(CRF)曲线和图像曝光比,具备广泛的适用性。然而该方法存在迭代发散和标定精度不高问题,影响其实际应用。本文通过分析传统多项式拟合标定方法流程,发现在全局误差函数条件下,标定数据集合中存在大量无效项,既减少了有效标定数据,又降低了图像曝光比迭代计算精度。针对这一问题,提出了一种改进的联合局部误差函数标定方法,可在两幅曝光相近的图像间选取标定数据,避免引入无效项,使得计算多项式系数和曝光比的数据一致。在公开数据集和某工业相机拍摄数据集上的标定结果表明,改进方法具有较好的收敛性,相比于传统方法,颜色三通道CRF曲线分布更加紧凑,通道间曝光比平均偏差分别减少了49.83%和42.25%。

脉冲激光辐照CCD探测器的热损伤机理

采用扫描电子显微镜和显微拉曼光谱仪研究了受脉冲激光损伤的CCD的形貌和光谱特性。在损伤表面上得到CCD各层的形貌，比较出不同层受激光损伤的先后次序，观察到感光区附近遮光层和多晶硅电极的破坏，研究深入到单个像素尺度；在截面上测得损伤区内部硅材料拉曼光谱特征峰红移，判定内部硅材料发生熔融，并造成表面多晶硅电极和基底短路，解释了CCD受皮秒激光热损伤完全失效的机理。

电荷耦合器件硅基底辐照光场研究

对电荷耦合器件(CCD)硅基底的光照能量分布进行了建模分析和实验研究。使用原子力显微镜和扫描电子显微镜获取了CCD的关键光学参数,即微透镜表面函数和二氧化硅增厚层厚度。模拟了垂直入射平面光在硅基底表面的能量分布,并与飞秒激光辐照损伤CCD的实验图像进行了比对,二者吻合良好。研究结果表明,微透镜与二氧化硅增厚层的共同作用使得激光能量几乎完全辐照在感光区,激光能量呈哑铃形分布。