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公开(公告)号：CN117387777A
公开(公告)日：2024-01-12
申请号：CN202311364678.3
申请日：2023-10-20
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种用于红外视频光谱成像系统的自适应快门校正定标方法，从成像系统的角度出发，将快门置于一次像面位置，对一次像面后的所有光学部件及探测器焦平面阵列进行全路径校正。相较于传统工业用红外成像系统将快门置于探测器焦平面前的标定方法，本发明更好地抑制了望远镜系统、准直镜系统以及探测器组件带来的综合性影响，较好地实现非均匀校正和辐射校正。对于红外视频光谱成像系统来说，环境温漂及系统发热等情况引起的快门温度变化会影响校正结果的准确性，为进一步提升系统的辐射定标精度，设计将系统置于气密设计的恒温腔内，根据环境温度自适应调节腔体内的温度，维持在相对稳定，通过这种方式可以获得更好的校正和标定效果。本发明作为一种普适性的方法，在红外视频光谱成像系统中有较好的应用前景。
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公开(公告)号：CN112284538A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010966376.3
申请日：2020-09-15
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种棱栅光谱仪光学系统及设计方法，由视场光栏、准直镜、棱栅组件、转折镜、会聚镜、探测器窗口和滤光片组成。其中准直镜为自由曲面，棱栅组件是平面反射光栅和棱镜的组合，会聚镜是一个六片式透镜组，第一透镜的前表面为自由曲面。来自物方的光线从视场光栏出发，经准直镜反射后到达转折镜，再反射至棱栅组件，经其衍射后再经会聚镜会聚，再经探测器窗口和滤光片，最终到达像面。准直镜使用离轴自由曲面反射镜，以避免中心遮拦。采用自由曲面和棱栅组件，有利于紧凑体积和校正畸变。本发明的优点是：像差校正能力强，适合较小F数设计，畸变低，光路布局紧凑，易于装调。
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公开(公告)号：CN112284535A
公开(公告)日：2021-01-29
申请号：CN202010965487.2
申请日：2020-09-15
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： G01J3/28
摘要： 本发明公开了一种渐进式在轨推扫式中短波红外成像光谱仪暗背景去除方法，该方法步骤如下：(1)实验室内采集仪器所有可能的工作环境温度下所有积分时间的全幅暗背景数据；(2)根据实验室内获取的全幅暗背景数据计算校正系数矩阵；(3)结合在轨采集的全幅暗背景数据更新校正数矩阵；(4)在轨成像数据暗背景扣除。本发明的方法以扫式中短波红外成像光谱仪暗背景产生机理为基础，充分考虑了数据的完备性和仪器在轨运行时的衰减，是一种可持续的、准确性好的在轨推扫式中短波红外成像光谱仪数据暗背景去除方法。
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公开(公告)号：CN109632685B
公开(公告)日：2021-01-01
申请号：CN201910021592.8
申请日：2019-01-10
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
IPC分类号： G01N21/3504
摘要： 本发明公开了一种基于双波段差分红外成像系统的工业气体排放探测方法，本发明基于气体分子振动而形成特有红外吸收光谱的特性，对目标场景内相邻两个极窄波段进行高灵敏度红外成像，通过差分检测实现场景内气体云团的探测。本方法具有探测距离远、作业效率高、识别精度准、全天时工作的优点，相对现有傅里叶红外光谱探测、商用可燃气体检测仪、主动激光探测等方法，能够探测气体云团的几何形态和浓度信息，并在探测效率上有明显优势。本系统稳定性强，集成度高，特别适用于工业污染气体排放监控、石油化工天然气泄漏探测、海上油田设备老化监控等领域。
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公开(公告)号：CN111561998A
公开(公告)日：2020-08-21
申请号：CN202010440797.2
申请日：2020-05-22
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种自由曲面长缝光谱仪光学系统，由视场光栏、折反镜组、自由曲面透镜、光栅和滤光片组成，其中折反镜组有一片正透镜和一片内反射负透镜组成。光学系统为折反射式，来自物方的光线从视场光栏出发，经折反镜组内反射后再经折反镜组透射至自由曲面透镜到达光栅，经其衍射后再经过自由曲面透镜至折反镜组内反射及透射后出射至滤光片，到达像面。自由曲面透镜有利于进一步校正光谱畸变和像质。本发明的优点是：能适应长狭缝设计需求，像差校正能力强，畸变低，结构紧凑；比曲面光栅和已有的含有多个非球面的类似光谱仪的成本低。
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公开(公告)号：CN110908098A
公开(公告)日：2020-03-24
申请号：CN201911093643.4
申请日：2019-11-11
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种大视场消畸变离轴反射光学系统及设计方法。光学系统由主镜、次镜、场镜和孔径光栏组成。来自无穷远的光线经过主镜反射，又经次镜反射，再经场镜反射，最终到达像面。其中，主镜为偶次非球面离轴凸面，次镜为偶次非球面离轴凹面，场镜为凸自由曲面反射镜。孔径光栏设置在主镜处或者在主镜和次镜之间，后者可实现像方远心设计。在两镜模型中，在焦面前设置反射式场镜，面型设置为扩展多项式，加入畸变控制后进行优化。本发明的优点是：结构简单、全反射式、光学效率高、大视场和低畸变，特别适合用作大视场推扫成像仪器的光学系统，以及大视场光谱成像仪器中的望远物镜。
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公开(公告)号：CN106644066B
公开(公告)日：2018-06-26
申请号：CN201611061344.9
申请日：2016-11-25
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种成像光谱仪的杂光抑制方法。该方法针对基于集成滤光片分光且采用分色片进行谱段分离的成像光谱仪。分色片在系统视场光阑附近，分A、B区镀分色膜，入射光谱覆盖λa1～λb4。λab是双通道分界波长；λac、λbc分别是反射表面和透射表面薄膜分界线对应的波长。A区域λa1～λa3反射，λb1～λb3透射，反射光谱下降沿在λac之后，透射光谱上升沿在λab之前；B区域λa2～λa4反射，λb2～λb4透射，反射光谱下降沿在λab之后，透射光谱上升沿在λbc之前。经集成滤光片后，反射通道为λa1～λab，透射通道为λab～λb4。本发明对于集成滤光片分光的成像光谱仪，解决了普通分色片过渡区有带内杂光且光学效率低的问题，也降低了分光薄膜的研制难度。
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公开(公告)号：CN107664533A
公开(公告)日：2018-02-06
申请号：CN201710760264.0
申请日：2017-08-30
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
CPC分类号： G01J3/2823 , G01J3/04 , G01J3/06 , G01J3/2889 , G01J2003/045
摘要： 本发明公开了一种三狭缝高光谱运动目标探测方法及装置。本发明在高光谱成像仪进行扫描成像时，望远镜系统对运动目标成的像依次经三狭缝元件，成像在光谱仪的像面上，一次扫描可以对运动目标进行三次高光谱成像，三次成像的时间间隔由目标运动速度、狭缝间隔、望远镜分辨率共同决定。利用光谱信息可以对目标进行识别，用相互有时间间隔的三幅图像对运动目标进行运动矢量计算。本发明用三狭缝代替过去单狭缝，装置包括望远镜、三狭缝光阑、准直反射镜、色散分光元件、汇聚反射镜、焦平面探测器。采用本发明的系统能大大提高复杂背景条件下对运动目标探测的探测概率。
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公开(公告)号：CN104535182B
公开(公告)日：2016-12-07
申请号：CN201410748313.5
申请日：2014-12-09
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种物方视场拼接红外高光谱成像系统。本系统由成像子系统和分光子系统构成。所述成像子系统包括三组前置转折镜、后置转折镜和物镜组，分别对应左、中、右三路视场。对于中路视场，所述后置转折镜位于前置转折镜和物镜组之间；对于左、右路视场，所述物镜组位于前置转折镜和后置转折镜之间。所述分光子系统包括三狭缝、准直反射镜、分光棱镜、会聚反射镜和探测器光敏面。其中，三狭缝位于三路视场光线的一次成像处，三路视场光线通过三狭缝，经准直反射镜反射后进入分光棱镜色散分光，再经过会聚反射镜反射后二次成像在探测器光敏面上。采用本发明的成像系统不仅像质好，集光能力强，光学效率高，而且视场大，价格相对较低。
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公开(公告)号：CN105371953A
公开(公告)日：2016-03-02
申请号：CN201510866388.8
申请日：2015-12-01
申请人： 中国科学院上海技术物理研究所
摘要： 本发明公开了一种通用型便携式地物光谱成像仪，它包括光谱分析模块、数据采集与处理模块、软件控制模块、安装基座。光谱分析模块采用视场光阑与探测器共轭成像的光学设计，以及通用型标准接口设计，实现成像镜头可切换的精细光谱成像探测；数据采集与处理模块通过多射频复合声光可调驱动技术实现可编程光谱选择，获取目标图像和光谱数据；对软件控制模块进行配置，实现光谱和图像数据实时处理与分析；光机构型采用折转设计，实现仪器紧凑、轻小型。采用本发明实施的仪器，在具备高性能精细光谱成像分析功能的同时，满足体积、重量及多种类环境、功能的特殊要求，适应多应用领域的光谱探测及应用。
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