[发明专利]一种高光谱大视场成像光谱仪的全视场太阳参考谱获取方法有效
申请号: | 201911146481.6 | 申请日: | 2019-11-21 |
公开(公告)号: | CN111220557B | 公开(公告)日: | 2022-08-23 |
发明(设计)人: | 赵敏杰;司福祺;汪世美;江宇 | 申请(专利权)人: | 中国科学院合肥物质科学研究院 |
主分类号: | G01N21/27 | 分类号: | G01N21/27;G01J3/28 |
代理公司: | 北京科迪生专利代理有限责任公司 11251 | 代理人: | 邓治平 |
地址: | 230031 *** | 国省代码: | 安徽;34 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 一种 光谱 视场 成像 光谱仪 太阳 参考 获取 方法 | ||
1.一种高光谱大视场成像光谱仪的全视场太阳参考谱获取方法,其特征在于,包括以下步骤:
第一步,高分辨率太阳标准谱选取;
基于成像光谱仪探测光谱范围λs、光谱分辨率也即半高宽FWHM,选取SAO2010太阳谱作为高分辨率标准谱I(λs,△λs),标准太阳谱的光谱范围为λs,△λs为标准太阳谱的采样间隔;
第二步,成像光谱仪光谱响应函数的获取;
选取可调谐激光器作为高精度光谱定标系统,其发出的特征峰在成像光谱仪光谱维及空间维进行扫描,获取的光谱响应函数为R(vl,λl,λ′l),vl为空间视场、λl为光谱响应函数的中心光谱位置,λ′l为光谱响应函数在中心光谱λl前后的光谱范围;
第三步,卷积窗口的设置;
对每个光谱响应函数设置对应的卷积窗口为F(vl,λl+δ,λ′f),vl为空间视场、λl为光谱响应函数的中心光谱位置,δ为空间视场光谱弯曲值,中心视场对应的光谱弯曲值δ=0,λ′f为卷积窗口的光谱范围;
第四步,光谱卷积;
首先对光谱响应函数R(vl,λl,λ′l)进行插值,插值点数N以高分辨率标准谱I(λs,△λs)的采样间隔△λs及光谱响应函数的光谱范围λ′l确定,插值后得到采样间隔同样为△λs的光谱响应函数R′(vl,λl,λ′l,△λs),然后R′(vl,λl,λ′l,△λs)在其对应的卷积窗口F(vl,λl+δ,λ′f)内与高分辨率标准谱I(λs,△λs)进行卷积,据此可获取到不同卷积窗口下的太阳参考谱S(F,vl,λl+δ,λ′f,△λs),其中F为卷积窗口标识,并对其进行降采样以匹配成像光谱仪的采样点数;
第五步,全视场太阳参考谱的获取;
在光谱维对不同卷积窗口下的太阳参考谱S(F,vl,λl+δ,λ′f,△λs)进行拼接,获取到光谱维方向的太阳参考谱,在空间视场测试时存在视场间隔,进行插值可得到全视场的太阳参考谱,最终得到成像光谱仪全视场的太阳参考谱,基于日地距离修正,可得到一年内每天对应的太阳参考谱。
2.根据权利要求1所述的高光谱大视场成像光谱仪的全视场太阳参考谱获取方法,其特征在于:所述第一步,高分辨率太阳标准谱选取,获取具体实现如下:
(11)测定成像光谱仪的光谱范围λs及光谱分辨率也即半高宽FWHM;
(12)基于测定的光谱范围λs及光谱分辨率FWHM选取SAO2010太阳谱作为高分辨率标准谱I(λs,△λs),其光谱范围即为成像光谱仪探测光谱范围λs,△λs为采样间隔,其取值由太阳标准谱确定,I(λs,△λs)光谱分辨率优于成像光谱仪10倍。
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