宽视场航空偏振成像仪的实验室定标研究

【类型】学位论文

【作者】陈立刚 

【关键词】 宽视场 偏振成像 几何定标 辐射定标 最小二乘法拟合

【摘要】宽视场偏振成像仪是一种全新的光学载荷，其最大的特点是采用宽视场光学系统进行高精度偏振测量。但光学成像系统自身通常都具有一定的偏振效应，并且偏振效应会随着视场角的增大而更加明显，严重影响了仪器的辐射/偏振测量精度，制约了定量化高精度偏振遥感、宽视场偏振成像技术的发展。 本论文在国内首次推导了宽视场偏振成像系统的辐射模型，研究模型参数的定标方法，用于校正光学系统自身的偏振特性；研究宽视场成像系统的几何定标原理，设计了一种新型的基于分离式二维转动机构的视场定标装置，并通过模拟计算给出了两转台转轴重复定位精度为10”和垂直度公差为1'的设计指标，以满足0.4像元的视场定标精度；完成可调偏振度光源的研制，分析了影响其精度的因素，并通过辅助设备控制平板玻璃与其转轴的平行度公差(小于0.2°)，以保障出射光束0.2％的偏振度精度指标。 最后利用大口径积分球对宽视场航空偏振成像仪进行了辐射、偏振定标实验，获取各波段的定标数据，并通过积分球、可调偏振度光源等对定标结果进行了验证。 实验结果表明：对已知偏振度的标准光束测量，偏振成像仪边缘视场的偏振测量精度由2.8％捉高到约1％，光学系统的偏振效应、各偏振通道滤光片/偏振片的差异等被有效地校正。

【学位名称】博士

【学位授予单位】中国科学院合肥物质科学研究院

【学位授予年度】2016

【导师姓名】乔延利，洪津

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