光譜儀運(yùn)動(dòng)成像退化與復(fù)原技術(shù)研究

第1章 緒論/ 001
1.1　高分辨力對(duì)地觀測/ 001
　1.2　成像光譜技術(shù)現(xiàn)狀/ 002
1.2.1　成像光譜技術(shù)及其發(fā)展/ 002
1.2.2　航天光學(xué)遙感成像技術(shù)的復(fù)雜性/ 008
1.2.3　色散型成像光譜儀概況/ 009
1.2.4　高光譜運(yùn)動(dòng)模糊圖像復(fù)原/ 011
1.2.5　高光譜數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)/ 014

第2章 光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的相關(guān)理論/ 019
　2.1　引言/ 019
　2.2　成像光譜儀分光技術(shù)/ 020
2.2.1　成像光譜儀分光技術(shù)種類/ 020
2.2.2　光柵色散型成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)/ 020
　2.3　光柵色散型成像光譜儀的色散原理/ 023
2.3.1　角色散/ 025
2.3.2　線色散/ 025
2.3.3　閃耀光柵/ 025
　2.4　成像光譜儀光學(xué)系統(tǒng)的像差/ 027
2.4.1　像差理論/ 027
2.4.2　寬波段成像時(shí)的像面離焦/ 031
2.4.3　譜線彎曲/ 032
　2.5　成像光譜儀的主要性能指標(biāo)/ 034
2.5.1　光譜分辨力/ 034
2.5.2　空間分辨力/ 038
　2.6　成像光譜儀的工作原理/ 039

第3章 色散型光譜儀建模及衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)信號(hào)仿真/ 041
　3.1　引言/ 041
　3.2　色散型成像光譜儀/ 041
　3.3　色散型成像光譜儀靜態(tài)整體建模與分析/ 043
3.3.1　色散型成像光譜儀整體模型/ 043
3.3.2　色散型成像光譜儀的調(diào)制傳遞函數(shù)/ 046
　3.4　色散型成像光譜儀在軌動(dòng)態(tài)建模與仿真/ 047
3.4.1　物空間到像空間的坐標(biāo)變換/ 047
3.4.2　色散型推掃光譜儀在軌動(dòng)態(tài)成像模型/ 049
3.4.3　光譜儀動(dòng)態(tài)成像仿真/ 051
　3.5　衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)規(guī)律及其振動(dòng)信號(hào)仿真/ 056
3.5.1　衛(wèi)星平臺(tái)的姿態(tài)/ 056
3.5.2　衛(wèi)星平臺(tái)的振動(dòng)來源/ 058
3.5.3　衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)模型及仿真/ 059

第4章 衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)對(duì)色散型光譜儀光譜成像質(zhì)量的影響分析/ 063
　4.1　引言/ 063
　4.2　平臺(tái)振動(dòng)引起狹縫像點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)/ 063
4.2.1　俯仰振動(dòng)/ 066
4.2.2　側(cè)滾振動(dòng)/ 067
4.2.3　偏航振動(dòng)/ 069
4.2.4　綜合振動(dòng)/ 070
　4.3　振動(dòng)對(duì)光譜成像質(zhì)量的影響/ 071
4.3.1　對(duì)像質(zhì)的影響分析/ 071
4.3.2　對(duì)光譜的影響分析/ 073
　4.4　光譜數(shù)據(jù)仿真分析/ 078
4.4.1　微分動(dòng)態(tài)成像仿真方法/ 078
4.4.2　衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)光譜數(shù)據(jù)仿真分析/ 081
4.4.3　諧波振動(dòng)的光譜數(shù)據(jù)仿真分析/ 087

第5章 振動(dòng)模糊高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原/ 090
　5.1　引言/ 090
　5.2　運(yùn)動(dòng)模糊高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原模型/ 090
　5.3　振動(dòng)模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)/ 092
5.3.1　衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)/ 092
5.3.2　諧波振動(dòng)模糊圖像的點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)/ 093
5.3.3　高頻振動(dòng)圖像的方向及振幅檢測/ 095
　5.4　基于動(dòng)態(tài)混沌擾動(dòng)遺傳算法的高光譜圖像復(fù)原/ 101
5.4.1　遺傳算法/ 101
5.4.2　混沌擾動(dòng)/ 102
5.4.3　混沌遺傳算法/ 103
　5.5　混沌遺傳算法在高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原中的應(yīng)用/ 106
5.5.1　衛(wèi)星平臺(tái)振動(dòng)模糊高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原/ 107
5.5.2　平臺(tái)諧波振動(dòng)模糊高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原/ 110
5.5.3　高頻振動(dòng)模糊高光譜數(shù)據(jù)復(fù)原/ 112

第6章 色散型光譜儀系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)/ 115
　6.1　引言/ 115
　6.2　需求分析/ 115
　6.3　色散型成像光譜儀系統(tǒng)軟件的基本功能/ 116
6.3.1　數(shù)據(jù)讀取/ 117
6.3.2　光譜重建/ 119
6.3.3　光譜數(shù)據(jù)運(yùn)動(dòng)退化/ 120
6.3.4　光譜數(shù)據(jù)復(fù)原/ 124
6.3.5　光譜數(shù)據(jù)質(zhì)量評(píng)價(jià)/ 126

第7章 光譜遙感大數(shù)據(jù)的應(yīng)用/ 129
　7.1　高分辨遙感數(shù)據(jù)在環(huán)境調(diào)查和資源中的應(yīng)用/ 129
　7.2　高分辨遙感數(shù)據(jù)在災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報(bào)中的應(yīng)用/ 130
　7.3　小結(jié)和展望/ 135

參考文獻(xiàn)/ 138