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4.3  实验测试结果及分析 26

结  论 28

致  谢 29

参考文献 30

 1  绪论

1．1  课题研究背景

成像光谱仪是一种获取三维信息的光学传感器，而干涉成像光谱技术的优势是能从图像反演出目标光谱，由于它所获取的信息具有军事和民用两方面的使用价值，因此对成像光谱技术的研究越来越受到各国政府的重视。

在军事方面，光谱成像技术可用于军事目标识别、武器生产调查、打击效果、武器使用探测以及海军作战应用等多个领域[1，2]。

在民用方面，成像光谱技术有着广泛的应用前景[3-8]。它可用于天文物理研究；地球资源普查：包括矿物资源、国土资源、森林资源、植被资源（农作物估产、病虫害）、海洋鱼类资源与海藻等；还可监视全球污染与灾害：包括大气污染与海洋污染，森林火灾、水涝灾害、土地碱化、沙化等；该项技术还可用于大气层中微量成分的探测、大气垂直温度与风场、压力场的探测，为大气物理、地球物理、航天器的发射与运作，中长期天气预报提供大量的资料、图像和数据。论文网

1．2  国内外研究现状

1．3  主要研究工作

本论文通过查找分析国内外关于高光谱成像干涉的文献，研究二次成像的像面干涉成像技术基本原理，并通过编程实现对目标的像面干涉成像信息的采集。结合本课题，主要研究工作如下：

⑴ 分析国内外相关文献，进一步加强对成像干涉技术的理解，并分析二次成像的像面干涉成像的原理。

⑵ 研究高速CCD探测器的图像采集原理，编程控制CCD探测器对目标进行图像采集。

⑶ 研究SC300系列位移台控制箱的工作原理及通信协议，编程控制SC300系列控制箱带动分束器旋转，实现对目标图像的推扫功能。

⑷ 程序控制实验样机对近景及远景目标进行成像测试。文献综述

 2  二次成像的原理及方法

采用一般的像面干涉成像光谱仪对近距离的目标进行光谱成像时，由于探测目标的成像平面和成像系统的焦平面不重合，而探测器靶面却位于成像系统的焦平面处，导致探测器所接收的图像不清晰。如果把探测器靶面移动至探测目标的清晰成像平面处，却由于近距离物点的光线经过横向剪切分束器后在探测器靶面上形成两个像点，这两个像点的不完全重合将导致干涉条纹的调制度衰减，此时图像中的干涉条纹对比度下降，甚至消失，最终无法提供携带光谱的图像数据。因此，如果要获取清晰的干涉图像，需要设计一个中继光学系统，使得物点上的光线经过中继系统准直后进入横向剪切分束器，以满足平行光束进入干涉成像系统的要求[17]。

2．1  成像系统

为了兼顾远、近距离目标的光谱成像探测，本文在干涉成像系统前端加入一个中继光学部件，构成一个二次成像的像面干涉光谱成像系统。其中，中继光学部件由前端成像物镜和中继准直物镜组成