摘要曲面棱镜的高光谱成像目前在航天、军事、农业、医学、刑侦等领域都有着广泛的应用。尤其是结合航天科技用于对地形、海洋、大气的监测对我们日常的生产生活都有着重要意义。本文着重介绍了在Offner中继光学系统的基础上设计的一种简单的曲面棱镜光谱成像的结构，即在Offner中继光学系统的会聚和发散光路上分别插入一块分光棱镜，使不同波长的光分开。并使用ZEMAX对其光路进行仿真和优化。通过设定多重数据结构对不同波长的光进行仿真，分析其评价函数、点列图和调制传递函数等数据，从而得到较为理想的曲面棱镜的光谱成像结构。27036
关键词 高光谱成像 Offner系统 ZEMAX 优化设计
毕业论文设计说明书外文摘要
Title Study On The Methods of Hyperspectral Imaging With Curved Prism_
Abstract
Hyperspectral imaging with curved prism is now widely used in aerospace, military, agricultural, medical, criminal investigation and other fields. Especially combines with aerospace technology for monitoring of the terrain，ocean, atmosphere are of great significance for our daily life. This paper introduces the structure of a simple hyperspectral imaging system with curved prism based on Offner relay optical system. In the converging and perging light path of the Offner relay optical system are respectively inserted into a dispersion prism in order to pide the spectrum of different wavelength. And using ZEMAX to complete the simulation and optimization of optical path. By setting multiple data structures to simulate different wavelengths of light. Analyzing the merit function, spot diagram and modulation transfer function in order to get the ideal structure of the hyper-spectral imaging system with curved prism.
Keywords Hyperspctral imaging Offner system ZEMAX Optimization design
目 次
1 绪论1
1.1 研究背景 1
1.2 光谱成像 1
2 光谱成像技术的发展及应用3
2.1 光谱成像技术 3
2.2 光谱成像技术的分类 4
2.3 光谱成像的应用 5
3 Offner中继光学系统 8
3.1 Offner中继光学系统的原理 8
3.2 一个Offner中继光学系统的ZEMAX仿真8
4 基于Offner中继光学系统的曲面棱镜高光谱成像设计10
4.1 曲面棱镜高光谱成像的仿真及优化10
4.2 仿真和优化结果分析13
4.3设计、仿真和优化过程中遇到的问题及解决办法15
结论 18
致谢 19
参考文献 20
附录A 曲面棱镜高光谱成像设计仿真的优化函数 21
附录B 优化函数操作指令对照 24
1 引言
1.1 研究背景
随着现代光学的发展，人们对于信息的需求逐渐趋向于远程化与细致化。尤其是在军事方面，能够远程的掌握敌人的动向必会对战争的局势产生巨大的影响，甚至以少胜多、不战自胜也不是不可能。因此，自二战以来，遥感技术便成为了各国科技研究的重要项目之一。所谓遥感技术，就是利用传感器从地表上空收集和记录地球环境中的物体和现象等有关信息，并将其处理成形、像、谱、色的技术。不同的物体都具有不同的分子和原子结构，它们吸收和反射光的能力也有所不同，故而他们对不同的光谱波长有着不同的吸收率和反射率。此外，任何高于绝对零度的物体都要向外辐射能量，它们的的辐射出射度与波长的关系也各不相同，因此，将遥感仪收集到的地物光谱信息与已知的地物信息进行比较，就可以推测出当前地面中物体的种类、数量等数据。 ZEMAX曲面棱镜的高光谱成像方法研究:http://www.youerw.com/yanjiu/lunwen_21402.html