盲目反卷积光谱图超分辨复原算法

反卷积是实现光谱图超分辨复原的重要手段,与常规反卷积相比,盲目反卷积具有不需要预先准确获取卷积核函数的优势。着眼于充分利用光谱信号的特点和已有的光谱图反卷积成果,详细讨论了空域迭代盲目反卷积方法用于光谱图反卷积时的算法实现问题,并在分析光谱图卷积退化过程的基础上,针对光谱图反卷积算法特点,提出了光谱图卷积退化简化计算模型和最小二乘高斯拟合模型,以解决算法中相应的计算问题。基于Matlab平台的仿真表明,对于所用的高斯型谱线和点扩散函数,空域迭代盲目反卷积算法效果良好,在信噪比为50 dB时,分辨率提高约30％。     

探测器光谱响应对光谱仪器波长标定中谱峰位置的影响

一般光电探测器的光谱响应是随波长变化的,这在光谱仪器进行波长标定的过程中,可能会改变标定谱线峰值所在的位置,从而影响标定结果的准确度。为此,针对采用阵列探测器的光谱仪器,建立了以高斯线型为标定谱线轮廓的模型,分析了谱线在探测器上经光谱响应调制及积分抽样后峰值位置发生移动的情况,给出了保证在峰值位置不偏移的情况下探测器光谱响应需满足的条件,特别给出了当仪器分光元件为光栅时,在该条件下结合仪器参数的表达式。为保证光谱仪器波长标定的准确度,在仪器设计阶段,可应用此条件选择适宜的探测器;在仪器应用阶段,亦可根据实际探测器参数,应用此条件选择适宜用于标定过程的谱线。     

常规光谱仪器分光系统的比较

革新常规光谱仪具有现实的技术和经济价值,是推动光谱仪器不断发展的重要途径。鉴于分光系统决定着常规光谱仪的基本性能,是革新常规光谱仪的关键,文章对常规光谱仪的分光系统进行了比较,以揭示各典型分光系统的特色和内在衍化动力。文章从决定要素及公式、典型数据三方面对各典型分光系统的基本特性指标：(光谱范围、分辨率、色散率和光通量)进行了逐一和综合的横向比较, 不但揭示出各分光系统的特色和互补性,还表明分辨率与光通量的矛盾普遍存在于常规光谱仪中。以此为主线纵观常规光谱仪的衍化历史,进一步揭示出分辨率与光通量的矛盾运动贯穿始终,是推动其发展的重要动力。这为理解常规光谱仪的发展提供了新的视角,正确的认识和把握分辨率与光通量的矛盾将有利于分析和解决光谱仪器面临的核心问题,加速新型光谱仪器的研制。     

光栅光谱仪的整体建模与分析

理论模型是研究光谱技术,开发光谱仪器的重要工具。文章提出了一种对现代光栅光谱仪进行整体建模与分析的方法。与现有方法仅局限于光学成像等局部环节不同,该方法从光谱信息传递和变换的角度将光栅光谱仪分割为光学成像、探测、重建和显示4个功能模块,分析各个模块对光谱信息的影响,建立光栅光谱仪的整体模型并导出它的传递函数。进一步,又利用它们分析了各模块对仪器整体性能的影响规律,并揭示出要获得高质量的光谱图必须增加基带响应,抑制假响应,而重建模块将是重要途径。