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红外高光谱成像的光谱聚焦

孟卫华 倪国强 高昆 向静波 项建胜

孟卫华, 倪国强, 高昆, 向静波, 项建胜. 红外高光谱成像的光谱聚焦[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 774-779.
引用本文: 孟卫华, 倪国强, 高昆, 向静波, 项建胜. 红外高光谱成像的光谱聚焦[J]. 红外与激光工程, 2013, 42(3): 774-779.
Meng Weihua, Ni Guoqiang, Gao Kun, Xiang Jingbo, Xiang Jiansheng. Spectrally focusing in hyperspectral imaging IR system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 774-779.
Citation: Meng Weihua, Ni Guoqiang, Gao Kun, Xiang Jingbo, Xiang Jiansheng. Spectrally focusing in hyperspectral imaging IR system[J]. Infrared and Laser Engineering, 2013, 42(3): 774-779.

红外高光谱成像的光谱聚焦

基金项目: 

航空科学基金(2008ZC12002,20100112002)

详细信息
    作者简介:

    孟卫华(1969- ),男,研究员,主要从事光电系统、模式识别、跟踪与控制等方面的研究。Email:mengwh869@ustc.edu

  • 中图分类号: TP731;TH703

Spectrally focusing in hyperspectral imaging IR system

  • 摘要: 文中将光学系统中能量聚焦的概念引申至光谱维,提出在红外高光谱成像系统中通过信号处理获取感兴趣目标与其环境的光谱特征差异,结合调控目标函数得到光谱聚焦调控参数,进而控制成像系统中的可调谐部件自适应调谐到最有利于探测和识别的若干个光谱通道,实现光谱聚焦。文中提出了一种可实现光谱聚焦的系统构型,重点探讨了光谱聚焦的机制和实现途径,给出了关键分系统的技术方案。利用光谱聚焦可以实现光谱自适应探测,提高光谱成像信息利用效率,降低信息处理的资源需求,有助于提高系统的实时性和小型化,对于弹载、无人机载等高实时性、无人参与的应用具有十分重要意义。
  • [1] Huang Shike, Zhang Tianxu, Li Lijuan, et al. IR guiding technology based on multispectral imaging for air to air missile [J]. Infrared and Laser Engineering, 2006, 35 (1): 16-20, 93. (in Chinese) 黄士科, 张天序, 李丽娟, 等. 空空导弹多光谱红外成像制导 技术研究[J]. 红外与激光工程, 2006, 35(1): 16-20, 93.
    [2]
    [3] Xu Hong, Wang Xiangjun. Applications of multispectral/ hyperspectral imaging technologies in military [J]. Infrared and Laser Engineering, 2007, 36(1): 13-17. (in Chinese) 许洪, 王向军. 多光谱、高光谱成像技术在军事上的应用[J]. 红外与激光工程, 2007, 36(1): 13-17.
    [4]
    [5] Nahum Gat, Suresh Subramanian. Spectral imaging: technology applications[R]. USA: Opto-Knowledge Systems Inc, 1997.
    [6]
    [7]
    [8] Nahum Gat, Jacob Barhen, Sandeep Gulati, et al. Hyperspectral air-to-air seeker[C]//SPIE, 1994, 2231: 127-135.
    [9] Suresh Subramanian, Nahum Gat, Jacob Barhen. Hyperspectral data preprocessing to improve performance of classification algorithms[C]//SPIE, 1997, 3118: 232-240.
    [10]
    [11]
    [12] John Nella, Austin Joseph W, Livingston Peter M.Hyperspectral air-to-air missile seeker [P]. United States Patent: 6079665, 2000-06-27.
    [13] Light David O, Tommy Lum, Pittman William C. Hyperspectral sensor using tunable filter [P]. United States Patent: US 2007/0045545 A1, 2007-03-01.
    [14]
    [15]
    [16] Gunning William J, Jeff Denatale, Phil Stupar, et al. Adaptive focal plane array-an example of MOEMS, Photonics, and Electronics Integration[C]//SPIE, 2005, 5783: 366-375.
    [17] Xiang Jiansheng, Meng Weihua, Pan Guoqing. A multi-spectral infrared optical system [J]. Infrared Technology, 2009, 31(12): 683-686. (in Chinese) 项建胜, 孟卫华, 潘国庆. 一种红外多光谱成像光学系统 设计[J]. 红外技术, 2009, 31(12): 683-686.
    [18]
    [19] Zhou Yifan, Chen Sihai, Bao Shiwei. Optical design on tunable filter for multispectral imaging micro -Fabry -Perot cavity [C]//Tianjin: The Chinese Optical Society, 2010. (in Chinese) 周一帆,陈四海,鲍士伟. 用于多光谱成像的微Fabry-Perot 腔可调谐滤波器光学设计研究[C]//天津: 中国光学学会, 2010.
    [20]
    [21]
    [22] Rossberg D. Silicon micromachined infrared sensor with tunable wavelength selectivity for application in infrared spectroscopy [J]. Sensors and Actuators A, 1995, 46 -47: 413-416.
    [23] Marinelli William J, Gittins Christopher M, Gelb Alan H, et al. Tunable Fabry-Perot ealon based long-wavelength infrared imaging spectrometer[J]. Applied Optics, 1999, 38: 2594-2604.
    [24]
    [25] Gunning William J, Jeff Johnson, Jeff DeNatale. LWIR/SWIR adaptive focal plane array[C]//SPIE, 2004, 5612: 78-84.
    [26]
    [27] Mitra P, Beck J D,Skokan M R, et al. Adaptive focal plane array (AFPA) technologies for integrated infrared Microsystems[C]//SPIE, 2006, 6232: 62320G-1-62320G-11.
    [28]
    [29] Bajcsy P, Groves P. Methodology for hyperspectral band selection [J]. Photogrammetric Engineering and Remote Sensing Journal, 2004, 70(7): 793-802.
    [30]
    [31] Zhao Chunhui, Liu Chunhong. Research and analysis of hyperspectral remote sensing image dimensional reduction[J]. Chinese Space Science and Technology, 2004, 24(5): 28-36. (in Chinese) 赵春晖, 刘春红. 超谱遥感图像降维方法研究现状与分析[J].中国空间科学技术, 2004, 24(5): 28-36.
    [32]
    [33]
    [34] Su Hongjun, Du Peijun, Sheng Yehua. Study on band selection algorithms of hyperspectral image data [J]. Application Research of Computers, 2008, 25(4): 1093-1096. (in Chinese) 苏红军, 杜培军, 盛业华. 高光谱影像波段选择算法研究[J]. 计算机应用研究, 2008, 25(4): 1093-1096.
    [35]
    [36] Shnitser P I, Agurok I P, Sandomirsky S, et al. Spectrally adaptive imaging camera for automatic target contrast enhancement[C]//SPIE, 1999, 3717: 185-195
    [37] Gao Kun, Liu Yinghui, Ni Guoqiang, et al. Study on on-board real-time processing technology of optical remote sensing [J]. Spacecraft Recovery Remote Sensing, 2008, 29(1): 50-54. (in Chinese) 高昆, 刘迎辉, 倪国强, 等. 光学遥感图像星上实时处理技 术的研究[J]. 航天返回与遥感, 2008, 29(1): 50-54.
  • [1] 宣斌, 赵泽宇, 罗曜伟, 魏群, 朱倚娴, 王亚军.  宽光谱可见-短波红外成像光学系统设计 . 红外与激光工程, 2023, 52(4): 20220638-1-20220638-8. doi: 10.3788/IRLA20220638
    [2] 王利军, 关俊娟, 秦智勇, 陈建, 姬鹏远.  动力舱红外成像火情探测系统 . 红外与激光工程, 2022, 51(5): 20210384-1-20210384-6. doi: 10.3788/IRLA20210384
    [3] 邓可望, 赵慧洁, 李娜, 蔡辉.  基于改进样本驱动的高光谱矿物识别模型压缩方法 . 红外与激光工程, 2022, 51(3): 20210252-1-20210252-9. doi: 10.3788/IRLA20210252
    [4] 张宝辉, 李中文, 吴杰, 吉莉, 王炜毅, 蔡璐, 时亚辉, 法静怡.  中波1 280×1 024红外成像组件设计(特邀) . 红外与激光工程, 2021, 50(4): 20211023-1-20211023-9. doi: 10.3788/IRLA20211023
    [5] 王雷光, 耿若筝, 代沁伶, 王军, 郑晨, 付志涛.  高光谱-LiDAR 融合的条件随机场分类方法 . 红外与激光工程, 2021, 50(12): 20210112-1-20210112-12. doi: 10.3788/IRLA20210112
    [6] 贺文静, 胡坚, 陈育伟, 潘苗苗, 朱运维, 何锐斌, 李传荣.  共孔径主被动高光谱三维成像实时处理框架 . 红外与激光工程, 2021, 50(2): 20200249-1-20200249-9. doi: 10.3788/IRLA20200249
    [7] 王超哲, 李慎波, 黄聪会, 柴世杰, 贾文铜.  飞机成像目标的红外隐身效果评估 . 红外与激光工程, 2019, 48(10): 1004004-1004004(9). doi: 10.3788/IRLA201948.1004004
    [8] 于海涛, 马金鹏, 范芸, 李科, 张春熹.  红外成像系统响应光谱非均匀性的理论分析 . 红外与激光工程, 2019, 48(2): 204002-0204002(7). doi: 10.3788/IRLA201948.0204002
    [9] 黄达, 黄树彩, 唐意东, 刘锦昌.  模糊识别算法在导弹尾焰光谱识别中的应用 . 红外与激光工程, 2018, 47(7): 704002-0704002(8). doi: 10.3788/IRLA201847.0704002
    [10] 张爱武, 康孝岩.  p值统计量建模独立性的高光谱波段选择方法 . 红外与激光工程, 2018, 47(9): 926005-0926005(9). doi: 10.3788/IRLA201847.0926005
    [11] 徐文斌, 陈伟力, 李军伟, 王广平, 武敬力.  采用长波红外高光谱偏振技术的目标探测实验 . 红外与激光工程, 2017, 46(5): 504005-0504005(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0504005
    [12] 梁栋, 刘娜, 张东彦, 赵晋陵, 林芬芳, 黄林生, 张庆, 丁玉婉.  利用成像高光谱区分冬小麦白粉病与条锈病 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 136004-0136004(9). doi: 10.3788/IRLA201746.0138004
    [13] 汪家春, 赵大鹏, 杜香华, 王启超, 林志丹, 程立, 李志刚.  基于AOTF的高光谱偏振成像系统设计与实验 . 红外与激光工程, 2017, 46(1): 1136002-1136002(7). doi: 10.3788/IRLA201746.0138002
    [14] 王炜强, 贾晓洪, 韩宇萌, 张晓阳, 付奎生.  定向干扰激光的红外成像建模与仿真 . 红外与激光工程, 2016, 45(6): 606005-0606005(6). doi: 10.3788/IRLA201645.0606005
    [15] 张傲, 汪清, 杨敬钰, 孙懿.  编码掩模红外成像的建模与性能分析 . 红外与激光工程, 2015, 44(10): 2891-2899.
    [16] 邓承志, 张绍泉, 汪胜前, 田伟, 朱华生, 胡赛凤.  L1稀疏正则化的高光谱混合像元分解算法比较 . 红外与激光工程, 2015, 44(3): 1092-1097.
    [17] 李家琨, 顿雄, 金明磊, 金伟其, 王霞, 夏润秋.  宽波段气体泄漏红外成像检测系统设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(6): 1966-1971.
    [18] 高明辉, 郑玉权, 郭万存.  高光谱与高分辨率CO2探测仪安装座结构设计 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 3973-3976.
    [19] 王晓飞, 侯传龙, 阎秋静, 张钧萍, 汪爱华.  基于相关向量机的高光谱图像噪声评估算法 . 红外与激光工程, 2014, 43(12): 4159-4163.
    [20] 刘志刚, 卢云龙, 魏一苇.  有监督的高光谱图像伪装目标检测方法 . 红外与激光工程, 2013, 42(11): 3076-3081.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-07-12
  • 修回日期:  2012-08-11
  • 刊出日期:  2013-03-25

红外高光谱成像的光谱聚焦

    作者简介:

    孟卫华(1969- ),男,研究员,主要从事光电系统、模式识别、跟踪与控制等方面的研究。Email:mengwh869@ustc.edu

基金项目:

航空科学基金(2008ZC12002,20100112002)

  • 中图分类号: TP731;TH703

摘要: 文中将光学系统中能量聚焦的概念引申至光谱维,提出在红外高光谱成像系统中通过信号处理获取感兴趣目标与其环境的光谱特征差异,结合调控目标函数得到光谱聚焦调控参数,进而控制成像系统中的可调谐部件自适应调谐到最有利于探测和识别的若干个光谱通道,实现光谱聚焦。文中提出了一种可实现光谱聚焦的系统构型,重点探讨了光谱聚焦的机制和实现途径,给出了关键分系统的技术方案。利用光谱聚焦可以实现光谱自适应探测,提高光谱成像信息利用效率,降低信息处理的资源需求,有助于提高系统的实时性和小型化,对于弹载、无人机载等高实时性、无人参与的应用具有十分重要意义。

English Abstract

参考文献 (37)

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