中国科学技术大学环境科学与光电技术学院
- 作品数：314 被引量：987H指数：14
- 相关作者：伍军更多>>
- 相关机构：中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所安徽大学物质科学与信息技术研究院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金安徽省自然科学基金中国科学院战略性先导科技专项更多>>
- 相关领域：理学机械工程环境科学与工程天文地球更多>>
- 单像素几何矩探测运动物体定位技术(特邀)被引量：1
- 2021年
- 针对快速实时定位运动物体的需求,提出了一种使用几何矩探测的单像素快速定位运动物体的方法。该方法的核心是通过探测运动物体的质心实现快速定位运动物体。根据几何矩性质构造3个几何矩照明光,并照射运动物体,利用单像素探测器收集运动物体与调制光相互作用后的反射或透射光的强度值。根据单像素成像理论,探测强度值与物体的零阶和一阶几何矩值相对应。标识物体位置的质心参数可由物体的零阶和一阶几何矩值获取。结合数字微镜调制器(DMD)和时间抖动的方法产生几何矩照明光,利用所提方法在不成像的前提下分别实现了帧频约为500 fps和1 000 fps运动物体定位。所提方法获取质心的误差在1.63个像素以内,均方误差为0.118 3个像素。文中所提方法为使用单像素探测器实现快速追踪运动物体提供了一种新思路。
- 查林彬时东锋黄见王英俭
- 关键词：质心几何矩
- 近地层光学湍流自动观测系统
- 利用CSAT3三维超声风速仪与WXT520多功能气象传感器组成近地层光学湍流自动观测系统,使用太阳能供电和无线传输实现无人值守,可同时测量常规气象参数和大气折射率结构常数C_n~2。通过对超声虚温进行湿度修正后得到真实温...
- 孙振远孙刚刘庆李学彬朱文越翁宁泉
- 关键词：大气光学折射率结构常数
- 文献传递
- 基于EEMD的光学湍流廓线确定项与随机项分析被引量：1
- 2017年
- 为了可靠地评估大气的光束传播效应,必须确定大气光学湍流的路径分布。采用高分辨率无线电探空仪探测光学湍流强度的垂直分布,利用集合经验模态分解将其分解为不同尺度的本征模态分量,并分析了不同分量变化的周期性及对整体变化的贡献。结果表明,部分本征模态函数分量具有周期性,并通过了周期显著性检验;方差贡献率表明整体趋势变化和随机强噪声是大气光学湍流廓线随高度变化的主要原因。利用基于连续均方误差准则的滤波方法实现了大气光学湍流确定项和随机项的分离,相关分析得到背景水平和统计平均值相关系数大于0.99。并分析随机项得出光学湍流随机项是非平稳序列且具有多重分形结构。
- 陈小威李学彬孙刚刘庆朱文越翁宁泉
- 关键词：大气光学湍流
- 基于O2-O2吸收的非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法研究
- 2015年
- 针对传统非相干宽带腔增强吸收光谱浓度反演方法的定量结果易受镜片反射率标定误差的影响问题,提出了一种基于测量大气O2-O2吸收的浓度反演方法.该方法是将非相干宽带腔增强吸收光谱技术的光学增强腔等效成吸收光程不随波长变化的多次反射池,首先根据测得的宽带腔增强大气吸收谱和参考谱计算出光学厚度,并应用差分光学吸收光谱算法拟合修正后的气体吸收截面到光学厚度,反演得到大气中O2-O2以及被测气体的柱浓度,然后根据O2-O2在大气中的含量已知且相对稳定这一特性,确定出等效多次反射池的吸收光程,最后从被测气体的柱浓度中扣除吸收光程信息得到被测气体的浓度值.以监测大气中NO2实验为例,应用该方法在454—487 nm波段反演得到了大气NO2的浓度(1—30 ppbv范围内),并将反演结果与传统浓度反演方法的结果进行了对比,发现两者的不一致性在7%以内.实验结果表明,非相干宽带腔增强吸收光谱技术可以利用大气O2-O2的吸收来定量其他被测气体的浓度,而且定量结果对镜片反射率的标定误差不敏感.
- 凌六一谢品华林攀攀黄友锐秦敏段俊胡仁志吴丰成
- 关键词：浓度反演
- MAX-DOAS仪器观测大气Ring效应及对气溶胶参数的敏感性研究被引量：2
- 2016年
- Ring效应是指大气中O_2和N_2分子对太阳光的转动拉曼散射致使太阳夫琅禾费结构变浅(被填充)的现象。大气气溶胶能够改变光子在大气中的光程和大气散射性质,进而影响到光子发生转动拉曼散射的几率(RSP),最终影响填充效应。通过观测RSP在不同气溶胶状态下的变化,可以反演得到气溶胶参量信息。采用地基多轴差分吸收光谱(multi-axis differential optical absorption spectroscopy,MAX-DOAS)方法在晴朗无云天气下对Ring效应进行了观测,并把测量值和模型值进行了对比,两者一致性较好;选取大气辐射传输模型McArtim研究了在不同大气条件下Ring效应对气溶胶参数等的灵敏度,结果表明在大多数测量情况下,气溶胶光学厚度和边界层高度对RSP影响较大,在90°仰角时,AOD从0.1增加到1,RSP减少了24.6%,边界层高度从1km增加到3km,RSP增加了4.4%。研究表明,Ring效应对气溶胶光学厚度和边界层高度较为敏感,这为反演气溶胶的垂直分布提供了一种新方法。
- 牟福生谢品华李昂王杨吴丰成徐晋张杰陈浩孙友文
- 基于傅里叶变换红外光谱技术测量大气中CO_2的稳定同位素比值被引量：8
- 2017年
- 长期监测大气中CO_2及其稳定同位素不仅可以获得CO_2源和汇信息,还可以确定不同排放源对大气中CO_2的贡献.傅里叶变换红外光谱技术是目前大气中痕量气体柱浓度高精度遥测的一种重要方法.本研究基于地基高分辨率傅里叶变换红外光谱仪采集的近红外太阳吸收光谱反演出大气中CO_2的稳定同位素^(13)CO_2和^(12)CO_2.在选择的^(13)CO_2的三个光谱窗口和^(12)CO_2的两个光谱窗口光谱拟合残差都很小,光谱拟合质量高.实验观测期间CO_2同位素^(13)CO_2和^(12)CO_2的反演误差平均值分别为(1.18±0.27)%和(0.89±0.25)%;利用Allan方差计算出观测系统的碳同位素比值δ^(13)C的测量精度为0.041‰.获得了2015年9月18日至2016年9月24日一年内大气中碳同位素比值δ^(13)C的长时间序列.结果表明,在整个测量期间δ^(13)C在-7.58‰--11.66‰范围内变化,平均值为(-9.5±0.57)‰;δ^(13)C有着明显的季节变化,冬季最小,夏季最大.分析了取暖导致的化石燃料燃烧排放增多是冬季大气中CO_2重同位素^(13)CO_2贫化的原因.观测结果显示了高分辨率傅里叶变换红外光谱仪具有准确和高精度观测大气中CO_2的稳定同位素和同位素比值δ^(13)C的能力.
- 单昌功王薇刘诚徐兴伟孙友文田园刘文清
- 关键词：二氧化碳
- 敦煌辐射校正场反射辐射偏振特性研究
- 2018年
- 卫星遥感器辐射校正场的地表反射辐射测量(例如地表反射率、地表辐亮度等)对卫星遥感器的在轨定标至关重要。由于地物光谱仪自身具有一定的偏振敏感性,场地反射辐射的偏振特性将会引入偏振测量误差。采用基于偏振成像仪和塔吊的非定点测量方式以及基于偏振光谱仪和BRDF测量架的定点测量方式,测量了敦煌场490nm和670nm波段场地反射辐射的多角度偏振分布和局地偏振均匀性。试验结果表明,敦煌辐射校正场的反射辐射具有一定的偏振特性。偏振特性和波段有关,490nm波段偏振度明显大于670nm波段。490nm和670nm波段的多角度偏振分布关于太阳主平面对称。在太阳主平面内,前向散射区偏振度大于后向散射区,并随天顶角变大而变大。两种测量方式获得了一致的偏振特性分布规律。获得了直径100m区域的场地反射辐射局部均匀性,均匀性在6%左右。研究场地反射辐射的偏振特性对于场地辐射探测方案的改进以及辐射测量精度的提高具有重要意义。
- 丁满超翟文超张权韦玮李新郑小兵
- 关键词：偏振
- 基于散射矩阵的气溶胶识别与粒径分布反演研究
- 2023年
- 散射矩阵是描述介质散射特性的重要参数,该参数对介质的理化特性敏感。为研究利用该参数对气溶胶进行识别及理化特性获取的可行性,设计并实验测量了聚α烯烃和氯化钠两种气溶胶样品的散射矩阵,讨论了二者矩阵元素的角度分布规律,并基于Mie散射理论,采用模板匹配的方法利用测量结果对聚α烯烃气溶胶的粒径分布进行了反演。结果表明通过矩阵元素的角度分布规律可以对两种气溶胶进行有效识别与区分,结合相关散射模型与反演方法还可以获得气溶胶的理化特性。该研究为气溶胶识别及其理化特性的获取提供了方法参考。
- 陈民旺裘桢炜洪津
- 关键词：散射矩阵粒径分布反演
- 同航空平台双偏振仪器间的视场匹配方法被引量：6
- 2020年
- 以飞行实验中安装在同一个航空平台上的偏振扫描仪(POSP)和同时偏振相机(SIPC)为例,提出了一种对单幅SIPC图像及单扫描圈内POSP星下点邻近数据进行快速视场匹配的方法.通过POSP旋转扫描采集模式下的拖影权重系数模板,将高空间分辨率的SIPC数据重采样至与POSP空间分辨率一致,然后度量不同位置的SIPC重采样数据与POSP数据的一致性程度,选取一致性最强的位置作为视场匹配位置.最后通过多场景下数据相关性最高的SIPC像元相对序号,作为参考视场匹配位置,将多场景下分别计算的匹配位置与参考位置的平均绝对值误差作为视场匹配误差,约为10个SIPC像元,即0.12个POSP像元,满足应用需求.
- 雷雪枫朱双双刘振海李朕阳陶菲洪津
- 关键词：拖影
- 一种气体的微弱红外光谱特征提取方法
- 2018年
- 被动傅里叶变换红外遥测技术可以测量大部分污染气体,亮温光谱法能够在无需背景信息的前提下实现目标特征提取与识别.在野外进行实测时,存在背景物体辐射、大气中成分辐射、仪器噪声等信号。当目标信号弱于这些信号时,亮温光谱法难以直接从实测光谱中提取目标特征.针对这一问题,提出了一种基于非负矩阵分解的光谱特征提取方法,在被动红外遥测模型基础上,通过对整个亮温光谱进行分析,得到目标光谱特征.实际测量以SO_2为目标气体进行野外实验,对该方法进行了验证,结果表明,在目标信号较弱的亮温光谱中仍然能够提取到SO_2的光谱特征,证明了方法的有效性。
- 周亦翀方勇华方勇华
- 关键词：特征提取非负矩阵分解
