摘要:针对毫米波电路对大电流、高截止频率器件的要求,利用平坦化技术,设计并制作成功了结构紧凑的四指合成InGaAs/InP异质结双极晶体管.实验结果表明发射极的宽度可减小到1μm.Kirk电流可达到110wA,电流增益截止频率达到176GI-Iz.这种器件有望在中等功率的毫米波电路中有所应用.

摘要:系统研究了红外焦平面组装、封装及其可靠性技术,解决了组件结构模拟、子模块精确定位、扁平引线设计、低漏率激光焊接、杜瓦内表面气体解吸分析及其解决途径等理论与技术问题,进行了组件可靠性、器件的高能粒子辐照与激光辐照等试验,获得了一批实用化焦平面组件杜瓦和扁平引线,并均已转入工程研制.研究结果表明微型杜瓦的热负载小于250mW,真空保持寿命大于1年半.

摘要:介绍了长波红外2048元线列碲镉汞焦平面器件的制备技术和达到的性能参数.探测器采用离子注入平面pn结制备光敏元,通过间接倒焊技术和读出电路互联,采用8个256元焦平面模块拼接2048元线列焦平面器件.光敏元的响应截止波长达到9.9μm,相应的RoA达到10Ωcm2,平均峰值探测率达到9.3×1010cmHz1/2 W-1,响应不均匀性为8%,有效光敏元率大干99.5%.

摘要:阐述了激光诱导等离子体光谱技术的物理机制,分析了气压影响激光诱导等离子体光谱探测的机制和规律,建立了低气压环境下进行激光诱导等离子体光谱探测的试验装置,开展了不同等级低气压环境下的试验研究,通过试验数据具体量化了气压对激光诱导等离子体光谱探测的影响,进而论证了激光诱导等离子体光谱技术应用于月球探测的可行性.

摘要:提出了基于lαβ颜色空间变换和小波包变换的红外中波细分波段图像的伪彩色增强方法.利用lαβ变换将两个细分波段RGB彩色映射的伪彩色图像的颜色和亮度信息分离,通过二维小波包变换得到两个细分波段的融合图像,将融合图像和颜色信息经过lαβ逆变换形成伪彩色增强图像.实验结果表明,同简单彩色映射图像相比,伪彩色增强图像的局部标准偏差和局部熵都有增加,从而使图像具有更好的感知效果.

摘要:沙尘气溶胶通过改变地-气系统的热红外辐射传输可引起地表温度遥感探测结果发生变化.较系统地研究了冬季和夏季沙尘气溶胶光学厚度(AOD)变化对热红外分裂窗通道亮温(BT)和地表反演温度(LST)的影响,以及反演结果受大气水汽和地表因素的作用.红外辐射传输模拟计算表明:1)沙尘气溶胶影响下,热红外分裂窗通道亮温差小于零;2)随AOD增大,BT和LST都减小,其中LST减小的速度大于BT;3)不同水汽含量下LST变化不明显;4)当AOD较大时,LST主要反映沙尘层的温度信息.模拟结果与中国北方典型沙尘实例分析结果有较好的一致性.

摘要:对于血糖近红外无创检测.光谱信号中的各种噪声以及水分等物质的强吸收产生的背景信号,影响了光谱定量校正模型的预测精度.利用小波变换,可将光谱信号分解为多尺度的近似成分与细节成分,根据无用信息变量消除判据可判定代表背景信息的高尺度近似成分及代表噪声的低尺度细节系数,去除相应的成分即可同时去除光谱信号中的背景与噪声.本文将这种小波变换与无用信息变量消除判据相结合的预处理方法应用干人体血糖无创检测研究中,并分析了该方法对不确定因素较多的复杂光谱模型的适用性问题.实验结果表明应用小波变换结合无用信息变量消除判据的方法可以有效地同时去除血糖无创检测近红外光谱信号中的背景信息和噪声,提高光谱定量校正模型的预测精度,对于人体血糖无创检测具有重要应用价值.

摘要:研发了红外波段吸收式气敏传感空芯光纤.空芯光纤的内面镀有银膜和介质膜,在目标波长提高反射率从而降低损耗.银膜和介质膜分别采用化学银镜反应法和液相镀膜法成膜.优化介质膜的材料和膜厚.光纤在可见光到中红外波段实现了低损耗特性.空芯光纤不仅可以用作气体传感的光吸收气室,而且也可用作红外光的传输媒介.初步实验结果显示这种空芯光纤可以替代普通的气体吸收气室,实现传感系统小型化.

摘要:为进一步提高FTIR光谱法实现特征吸收光谱严重重叠的甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷以及正戊烷七组分混合气体定量分析的精度和速度,提出一种核偏最小二乘(Kernel Partial Least square,KPLS)特征提取耦合支持向量回归机(Support Vector Regression Machine,SVR)的红外光谱定量分析新方法.首先采用KPLS方法对上述七组分混合气体的FTIR光谱进行特征提取,然后将特征提取得到的特征组分作为SVR的输入建立混合气体的定量分析模型.对标准混合气体进行定量分析的结果显示:KPLS-SVR模型的预测精度高于未进行特征提取SVR模型预测的精度,同时预测时间也减少了一半.研究表明,KPLS法可以很好地提取隐含在混合气体FTIR光谱数据与其组分浓度之间的非线性特征并有效地消除光谱数据噪声,大幅度降低数据维数,与SVR耦合可以提高红外光谱分析的精度和速度,是一种有效的红外光谱定量分析方法.

摘要:利用原子力扫描探针显微镜(AFM)获得了花岗岩表面粗糙度形貌数据,分析了该实际表面的形貌特征.在几何光学近似下,根据该实际表面形貌数据采用Monte Carlo法,并考虑表面散射过程中的入射遮蔽及多次散射效应,模拟了实际表面的双向反射分布函数(BRDF).将BRDF'模拟值与在入射波长为O.6328μm、不同的入射天顶角和入射平面内条件下实验测得的BRDF值进行比较,结果表明在适当的误差范围内两者符合较好.

摘要:悬浮物浓度是水质和水环境评价的重要参数之一.利用2007-11-08～2007-11-21 14天时间对太湖74个样点进行水质取样分析和波谱实测.在提取水体遥感反射率后,分析其与悬浮物浓度的相关关系,发现在400～900nm波段范围的备波长遥感反射率与总悬浮物、无机悬浮物浓度都存在中高度相关,最大相关系数均出现在725nm处.分别为0.883和0.869,而与有机悬浮物浓度则无较好的相关性.同时利用敏感波段的遥感反射率建立了悬浮物浓度估算的神经网络模型.结果表明:对于总悬浮物浓度,隐含层节点数为6的神经网络模型的R2=0.948,RMSE=4.947,在备节点中的训练效果最佳;而对于无机悬浮物浓度,隐含层节点数为4的神经网络模型的R2=0.956.RMSE:5.104,模型骼体训练结果最好.此外,通过测试样本对神经网络模型和经验模型的预测误差进行分析表明,无论是估算总悬浮物浓度,还是无机悬浮物浓度,无论从建模样本的建模精度,还是测试样本的误差分析,神经网络模型邰优干经验模型.

摘要:利用比辐射率的特征,并根据热辐射理论进行沙尘暴遥感监测是一种全新的研究手段.本文发现,沙尘发生时地表的主要物质沙尘、地面和云的物质性质不同,并且沙尘强度不同时图像像元上的地面和沙尘的比例不同,从而导致像元物质的性质有差别,地物比辐射率不相同.通过理论推导和试验研究得出:云区、地面、弱沙尘和强沙尘区的ε29与ε31接近程度不同,且ε31在0-1整个区间上变化时,ε29的大小顺序永远是云>强沙>弱沙>地面,并在此基础上建立了一个稳定判识沙尘强度的沙尘指数(DSI)模型.经过多次沙尘暴的实例验证,结果表明,该模型能够较精确地监测沙尘发生的范围和强度.

摘要:城市生态环境建设、减缓热岛效应是当前我国城市发展的一个热点问题.为了避免相关规划决策的盲目性,需要就城市下垫面类型对城市地面热分布的影响进行客观的分析研究,提供科学依据.本文以上海为例,利用不同季节白天Landsat ETM+遥感资料为信息源,在地面亮温反演、彩色合成和下垫面分类结果的基础上,就城市地面亮温与下垫面类型关系,从定性和定量两个层次上,进行了较为全面的对比分析.结果表明:城市地面亮温与下垫面类型密切相关,在白天,如果以新村、花园小区或自然村落组成的居住区地面亮温为基准,水体在夏季和冬季均起降温作用;土壤与植被在夏季有降温作用,但在冬季有明显的增温作用;其它城建设施在夏季和冬季均起增温作用.本文建立的模型可以为城市生态环境规划、热岛效应预测等工作服务.

摘要:偏振遥感是一种新型的侦察手段,具有传统遥感所不具备的优点,是研究大气与地面目标的重要方法.为了研究伪装目标的偏振散射特征,在光学与红外波段测量了三色迷彩伪装网的偏振参数.研究发现,在探测条件一定的情况下,伪装网散射光的偏振度受入射角度和表面反射率的影响较大.入射角增大,伪装网散射光的偏振度也随之增大;表面反射提高,其散射光的偏振度降低.偏振度成像可以增强低反射区域的亮度和对比度,而偏振角成像对伪装网的外形特征非常敏感,偏振遥感对复杂背景中的低反射率伪装目标识别具有独特优势,对军事伪装目标的生存构成了严重威胁.

摘要:提出了非均衡数据目标识别中SVM模型多参数优化选择方法.首先从理论上分析了SVM模型多参数选择的内涵和必要性,针对非均衡数据的分类识别,基于F测度提出了能全面反映识别性能的多参数优化选择准则.在多参数选择过程中,利用遗传算法进行模型多参数并行优化选择.提出的方法能够寻找模型多参数的全局最优解,避免陷入梯度法常出现的局部最优解情况,同时能够克服传统方法中根据经验选择SVM单参数模型时计算量太大的不足.采用国际通用的标准数据集和雷达目标HRRP数据集进行了仿真实验,实验结果表明,该方法能够得到模型多参数的全局最优值,由此确定的SVM模型分类器性能有较大提高.

摘要:近年来,C-V模型被广泛用于图像分割,但计算速度是制约其应用的一个重要因素,如果处理数据量较大、内容复杂的高分辨率遥感图像,耗费时间更长.本文采用C-V模型与小波变换的结合,不仅大大提高了影像的处理速度,而且实现了图像的多尺度分割,并具有良好的抗噪能力.实验结果显示,在保证分割质量的前提下,与直接使用C-V模型的多尺度分割方法相比,该方法能够提高处理速度1-2倍.

摘要:在利用偏振遥感对地表目标或大气进行研究时,由于大气散射光相对地表反射具有更强的偏振特性,故常认为经地气系统反射回空间的太阳辐射偏振信息主要来源于大气,而在遥感反演时常忽略地表的偏振反射作用.这个结论是基于地面目标为漫反射体的假定,但事实上,在绝大多数情况下,地表并非朗伯体,在某些时候这种非朗伯体的地表偏振作用甚至超过大气的影响.本文从推导地表的偏振反射作用机理及偏振光谱解译模型出发,首次利用偏振成像光谱实验,证明了地表的偏振度在某些情况下甚至达到50%以上,说明地表的偏振作用对传感器的信号有时会有很大影响.该作用是进行定量遥感研究时不容忽视的一个重要因素.

摘要:改进了传统的基于小波域隐马尔科夫树模型的图像分割方法.由于传统方法均为直接选择小波子带系数作为训练特征,不能直接得到像素级分割结果;同时传统方法在后融合方面对所有尺度均采用同一种上下文背景,而忽略不同尺度上初分割类标志图的特点.因此,本文在粗分割阶段首先处理了训练时参数设置的问题,并选取了更能表征纹理的特征,能直接得到像素级分割结果;在多尺度融合阶段,充分利用不同尺度上类标志图的特性,不仅考虑粗尺度信息对融合结果的影响也考虑了细尺度信息对结果的影响.实验表明本文算法的视觉效果好干与本文进行比较的Choi提出的HMTseg以及孙强提出的WD-HMTseg遥感图像分割算法.