卫星姿态抖动对LASIS成像质量的影响

由于卫星姿态抖动(俯仰、侧滚和偏航)使得LASIS(大孔径静态干涉成像光谱仪)干涉图产 生了非正常的像素偏移量,相邻干涉图之间的非正常偏移量在0.1像素量级或更小,但累积偏移量最多可达上百个像素,必须对干涉图进行校正处理。研究结论为设计正确有效的LASIS图像校正算法提供了参考依据,同时也为卫星平台设计提供了参考。

含中心遮拦剪切干涉图的波前重建新方法

在利用剪切干涉测量共轴折返式光学系统波像差时,会得到含中心遮拦的环形剪切干涉图。但是,目前的剪切干涉波前重建方法大多适用于圆形或矩形区域。提出了一种适用于含中心遮拦环形剪切干涉图的波前重建方法。该方法是一种基于Zernike环多项式的模式法。仿真和分析了不同剪切比、单项像差、噪声对重建精度的影响,结果表明:该算法具有较高的重建精度,剪切比小于6%时,相对重建误差小于10%;对像散的重建精度较高,对球差和慧差的重建精度相对较低;具有较好的抗噪性。该方法已应用于实验室开发的交叉光栅横向剪切干涉仪的干涉图像波前重建中。

径向剪切干涉图处理

提出一种径向剪切干涉图的处理方法,利用最小二乘法以一定义在单位圆上的完全正交的Zernike多项式系列来直接拟合波面。用这种方法可以得出波面函数,从而计算出波面上任一点的波差值。

一种用计算机一维处理剪切干涉图的实用方法

根据剪切干涉图求解波面形状的一维处理方法目前国内已研究出了多种。本文介绍了一种适于计算机自动处理的方法。给出了将该方法用于实际剪切干涉图数据处理的结果。

无方向制约的横向剪切干涉波前重建方法研究

为了解决横向剪切干涉波前重建技术受剪切方向限制的问题,提出了无方向制约的横向剪切干涉波前重建方法。首先对得到的任意两个剪切干涉图进行Radon变换得到剪切方向,在此基础上,将剪切方向参数引入现有的波前重建方法中,建立基于任意两方向剪切干涉图的波前重建模型,并给出波前重建算法流程。为了验证所提方法的有效性,仿真分析了多组任意两个方向剪切干涉图的波前重建精度,并与基于直角坐标轴正交方向上的两个剪切干涉图的波前重建结果进行比较。结果表明,在不改变波前重建精度的情况下,实现了基于任意两方向横向剪切干涉图的波前重建,有效消除了现有波前重建方法受剪切干涉图方向性的限制,避免了剪切方向与坐标轴之间的偏差所带来的波前重建误差。最后通过实验验证所提方法的正确性。

剪切干涉灵敏度和剪切图的全处理方法的研究

本文对剪切干涉灵敏度进行定量讨论,首次提出平均灵敏度数学模型,它圆满地解释了剪切干涉特性.通过讨论得出一个重要结论,要准确求出待测波面,必须用变剪切干涉仪,使用不同的切量对同一波面进行测量.然后采用一种新方法——剪切干涉图全处理的方法,求出待测波面.

基于双向剪切干涉的光谱分辨率增强

对于宽谱段、高分辨率的光谱测量场景,在探测面阵像素与像元尺寸受限的情况下,提出了双向剪切干涉的倾斜记录干涉图方式,以进行面阵探测器的多行像素拼接,在提高长波谱段分辨率的同时,避免单位剪切量增加造成的短波信息截止。以Wollaston棱镜偏振干涉具验证旋转像面的双向剪切干涉方式,计算剪切量在探测器二维空间上的载频关系,由等相位倾斜条纹衔接多列像素构成完整的干涉图。通过FRED软件模拟偏光干涉过程,以方解石晶体、C-RED ONE型探测器为例,验证等强度的1064,1550,1970nm准单色谱线,结果显示:转角斜率为1/3时,双向剪切干涉复原谱线的位置误差小于1nm,幅度比例达到0.9958…0.9759…1,1970nm光谱分辨率提高至13nm,为原值的2.38倍;对比复原棕榈蜡的近红外反射率光谱,768pixel的扩展光程差反演的光谱显示出更多吸收特征,较320pixel光程差反演的光谱分辨率增强,但因拼接误差在短波方向引入了一定的高频扰动。对影响拼接精度的剪切量进行误差分析,给出成像放大率一定时,转角误差容限与像面转角、观测波长、剪切角与分段光程差间的关系。基于像面旋转的双向剪切干涉光谱仪,解决了单纯提高剪切量带来的分辨率增强与高频截止的矛盾,拓展了系统参数的求解范围以及相关的误差容限,为宽谱段、高分辨率测量提供了选择。