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    [红外发射管]红外发射管产品应用解析

    日期:2022-12-01

    任何管状光学器件都对由光学表面反射引起的鬼影和散射光敏感。在全息光栅中还存在由透射的、不需要的衍射级引起的光散射的风险。通过在管内使用挡板以及所有空气/玻璃表面的多层涂层来考虑这些因素。棱镜的倾斜表面将剩余的前向反射折射到光谱仪管的变黑表面,导致由于散射光小于 1% ,而导致失真。入口狭缝处的空间信息沿平行于狭缝长度方向的轴(图 2中的空间轴)传输到成像平面。光谱仪的输出是一列 512 个像素(图 2中的光谱轴),代表 400 到 900 nm 的波长,光谱采样率为 3.7 nm。光谱仪的空间输出是一行 640 像素。



    红外发射管一、辐射特性和校准

    对传感器辐射测量的分析提供了处理成像光谱仪数据所必需的信息。辐射分辨率是辐射特性最主要的特征之一,因为它定义了可以解析入射辐射的灰度值的数量。系统测量的辐射度受场景照明变化、大气条件、观察几何形状和仪器特性等因素的影响。在数据处理过程中分析和纠正 AVIS-2 的时间一致特征。本文描述了这些特性,包括暗电流分析、CCD 的均匀性和信噪比。


    红外发射管二、辐射分辨率

    系统的辐射分辨率受限于其组件的最低辐射分辨率。该相机在 1280 x 1024 像素阵列上提供 12 位成像,并通过二乘二合并在 640 x 512 像素上提供 14 位成像。通过在光谱方向使用 640 x 512 像素模式和附加软件分档四倍,可以实现 15 位的有效辐射分辨率。所采集图像的标称空间分辨率在空间方向上降低到 640 像素,在光谱维度上降低到 128 像素。除了增加位深度之外,binning 的优点是减少了噪声。此外,binning 使相机能够将图像速率从 12.5 帧/秒提高到 25 帧/秒。


    红外发射管三、暗电流

    暗电流是由相机内热产生的电子引起的。暗电流密度可以通过测量具有闭合孔径的给定温度的光谱响应来分析。对于 AVIS-2,暗电流是一个恒定偏移量(合并 DN = 1180),在预处理期间从原始数据中逐个像素地减去该偏移量(等式 2)。


    红外发射管四、空间均匀性

    空间均匀性是帧内的辐射响应相等。CCD 元件等阵列检测器包含缺陷。这些缺陷是灵敏度降低或暗电流增加的区域。对于科学应用,这些变化会影响结果,因此必须加以纠正 [ 6 ]。另一方面是渐晕,当镜片的框架以高入射角遮蔽辐射时,就会发生渐晕。


      

    红外发射管五、信噪比(SNR)

    一旦针对暗电流和阵列均匀性对数据进行了校正,就可以进行 SNR 分析。这是在实验室中使用与上述相同的照明设备完成的。AVIS-2 系统在全照度下的 SNR,如公式 3中所定义,对于未分级数据,最大额定值为 66 dB (2000 : 1)。


    红外发射管六、光谱特性和校准

    在讨论成像光谱仪的光谱特性时,光谱分辨率、光谱采样间隔和中心波长是最重要的参数。假设高斯形响应函数,光谱分辨率定义为函数的半峰全宽 (FWHM)。中心波长是光谱仪对极窄发射线的峰值响应 [ 7 , 8 ]。光谱采样间隔是两个相邻中心波长之间的距离。必须考虑的其他影响是光谱均匀性和响应度的分析。


    红外发射管七、光谱均匀性

    由于光栅光谱仪的固有光色散特性和光学元件的微小未对准,阵列中心附近的像素和同一阵列边缘附近的像素的波长可能略有不同。这通常被称为“微笑”或“皱眉”效应 [ 9 ],这也出现在 AVIS-2 数据中。AVIS-2 皱眉在图 6中通过改变氧气吸收的位置来说明,导致两个相邻光谱带之间的吸收发生变化,最大偏移为 3.96 nm.为了纠正这种影响,应用了氧拟合算法:搜索位于 761 nm 附近的六个光谱带的绝对最小值,然后将其设置为预定义的光谱带。



      以上就是关于红外发射管产品应用解析的分享,相信大家在看了以上的总结之后,也已经对这方面的知识有了一定的了解,想要了解更多关于红外发射管以及红外线的知识资讯,可以前往官网的客服进行咨询。


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