成像光譜技術導論

序前言第1章 引言 1.1 成像光譜技術的基本原理 1.1.1 成像光譜技術的物理基礎 1.1.2 成像光譜儀的實現(xiàn)原理 1.2 成像光譜技術的發(fā)展 1.2.1 成像光譜技術的國外研究 1.2.2 成像光譜技術的國內(nèi)研究 參考文獻第2章 成像光譜技術中的光電傳感器 2.1 光電傳感器基本原理 2.1.1 光電導傳感器 2.1.2 光伏傳感器 2.2 硅傳感器 2.2.1 CCD的物理基礎 2.2.2 硅線列CCD 2.2.3 硅面陣CCD傳感器 2.3 InSb傳感器 2.3.1 InSb傳感器簡介 2.3.2 InSb測器陣列的制備和性能 2.3.3 InSb直接混成式焦平面陣列器件的工作原理及研制 2.3.4 InSb探測器性能 2.3.5 InSb大型焦平面陣列器件技術 2.4 HgCdTe傳感器 2.4.1 HgCdTe傳感器簡介 2.4.2 HgCdTe物理特性 2.4.3 HgCdTe探測器結構 2.4.4 HgCdTe探測器性能 2.4.5 HgCdTe傳感器的未來發(fā)展 2.5 InGaAs傳感器 2.5.1 InGaAs傳感器簡介 2.5.2 InGaAs物理特性 2.5.3 InGaAs探測器結構 2.5.4 InGaAs/PIN光電探測器性能 2.5.5 InGaAs光電探測器現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 2.6 面陣傳感器最新技術進展 2.6.1 高速幀轉(zhuǎn)移背照面陣CCD傳感器 2.6.2 背照式減薄面陣CMOS傳感器 2.6.3 SiPIN焦平面混成陣列 2.6.4 寬譜響應HgCdTe焦平面 2.6.5 量子阱紅外焦平面 2.7 小結 參考文獻第3章 光學系統(tǒng)的設計 3.1 成像光譜儀的成像方式 3.1.1 光機掃描成像方式 3.1.2 推帚成像方式 3.1.3 凝視成像方式 3.1.4 成像光譜儀成像方式的特點 3.2 成像光學系統(tǒng) 3.2.1 光機掃描部件 3.2.2 反射式成像系統(tǒng) 3.2.3 折射式成像系統(tǒng) 3.2.4 折－反射式成像系統(tǒng) 3.2.5 成像光學系統(tǒng)的特點 3.3 分光方式 3.3.1 棱鏡分光 3.3.2 光柵分光 3.3.3 傅里葉變換分光 3.3.4 AOTF分光 3.3.5 LCTF分光 3.3.6 集成階躍濾光片分光 3.3.7 楔形濾光片分光 3.4 推帚式成像光譜儀的寬視場實現(xiàn)方法 3.5 成像光譜儀的像質(zhì)分析 3.5.1 Strehl判斷 3.5.2 瑞利判斷 3.5.3 分辨率 3.5.4 光學傳遞函數(shù) 3.5.5 點列圖 參考文獻第4章 電子學設計 4.1 探測器的信號處理技術 4.1.1 光機掃描式成像光譜儀信號處理技術 4.1.2 CCD和焦平面探測器信號處理技術 4.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng) 4.2.1 模擬信號調(diào)理 4.2.2 A/D轉(zhuǎn)換 4.2.3 系統(tǒng)時序控制 4.2.4 數(shù)據(jù)傳輸與記錄 4.2.5 數(shù)據(jù)顯示與監(jiān)控 參考文獻第5章 成像光譜定量化技術 5.1 成像光譜系統(tǒng)的光譜與輻射定標技術 5.1.1 實驗室定標 5.1.2 成像光譜儀的輻射定標技術 5.1.3 機上/星上定標 5.1.4 定標場定標 5.1.5 其他定標方式和空、天、地一體化測量 5.2 成像光譜儀的影像預定位技術 5.2.1 穩(wěn)像技術 5.2.2 高精度內(nèi)方位元素定標 5.2.3 機載成像光譜儀的位置姿態(tài)參數(shù)獲取技術 參考文獻第6章 成像光譜儀的系統(tǒng)評價技術 6.1 基于實驗室檢測的系統(tǒng)評價 6.1.1 成像光譜儀的光譜特性及評價 6.1.2 成像光譜儀的輻射特性及評價 6.1.3 成像光譜儀的幾何特性及評價 6.2 基于圖像的系統(tǒng)評價 6.2.1 常規(guī)的圖像評價參數(shù) 6.2.2 圖像的幾何特性評價 6.2.3 圖像的光譜特性評價 參考文獻第7章 成像光譜儀的系統(tǒng)設計 7.1 成像光譜儀系統(tǒng)指標分析 7.1.1 系統(tǒng)的探測靈敏度設計分析 7.1.2 系統(tǒng)的MTF設計分析 7.1.3 系統(tǒng)的光譜分辨率設計分析 7.1.4 系統(tǒng)設計中其他問題的考慮 7.2 星載成像光譜儀的設計 7.2.1 衛(wèi)星軌道 7.2.2 系統(tǒng)總體指標設計 7.2.3 系統(tǒng)總體方案設計 7.2.4 系統(tǒng)靈敏度分析和設計小結 7.3 機載成像光譜儀的設計 7.3.1 系統(tǒng)總體指標設計 7.3.2 系統(tǒng)總體方案設計 7.3.3 系統(tǒng)靈敏度分析和設計小結 參考文獻第8章 成像光譜數(shù)據(jù)的信息處理技術 8.1 成像光譜數(shù)據(jù)的特點與數(shù)據(jù)格式 8.1.1 成像光譜數(shù)據(jù)的特點 8.1.2 成像光譜數(shù)據(jù)的格式 8.2 成像光譜數(shù)據(jù)的輻射校正 8.2.1 成像光譜義的輻射校正 8.2.2 圖像的均勻性校正 8.2.3 其他輻射缺陷的修正 8.3 成像光譜數(shù)據(jù)的幾何校正 8.3.1 遙感平臺不穩(wěn)定帶來的幾何變形 8.3.2 基于IMU/GPS的成像光譜影像數(shù)據(jù)幾何校正方法 8.4 反射率圖像的生成 8.4.1 基于輻射傳輸模型的校正方法 8.4.2 基于地面同步測量的校正方法 8.5 其他預處理內(nèi)容 8.6 成像光譜數(shù)據(jù)的分級輸出 8.7 成像光譜數(shù)據(jù)的壓縮 8.7.1 數(shù)據(jù)壓縮基本理論 8.7.2 成像光譜數(shù)據(jù)的信息分布特征 8.7.3 成像光譜數(shù)據(jù)的無損壓縮 8.7.4 高光譜圖像的高保真壓縮 8.7.5 實時壓縮系統(tǒng)硬件體系結構設計 參考文獻第9章 成像光譜數(shù)據(jù)的應用 9.1 成像光譜數(shù)據(jù)應用的技術優(yōu)勢 9.2 成像光譜數(shù)據(jù)的應用案例 9.2.1 區(qū)域制圖(區(qū)域測繪制圖、環(huán)境專題圖) 9.2.2 海洋環(huán)境監(jiān)測 9.2.3 農(nóng)業(yè)遙感 9.2.4 內(nèi)陸水質(zhì)遙感 9.2.5 遙感考古 9.2.6 土地資源與退化調(diào)查 9.2.7 城市遙感 9.2.8 公共安全 9.2.9 區(qū)域碳收支定量研究 參考文獻第10章 國內(nèi)外主要成像光譜儀概覽及發(fā)展趨勢 10.1 機載系統(tǒng) 10.1.1 AVIRIS 10.1.2 Hymap 10.1.3 AHI 10.1.4 OMIS 10.1.5 CASI 10.1.6 PHI/WPHI 10.2 星載系統(tǒng) 10.2.1 EO1衛(wèi)星高光譜成像儀Hyperion 10.2.2 OrbView4衛(wèi)星高光譜成像儀WarFighterl 10.2.3 PROBA-1衛(wèi)星高光譜成像儀CHRIS 10.2.4 MRO火星探測器高光譜成像儀CRISM 10.2.5 月球礦物制圖儀M3 10.2.6 美國中分辨率成像光譜儀MODIS 10.2.7 歐洲中分辨率成像光譜儀MEIRIS 10.2.8 中國中分辨率成像光譜儀CMODIS 10.3 近期發(fā)展計劃概覽 10.4 成像光譜技術的發(fā)展方向 參考文獻