基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法

doi:10.7498/aps.71.20212086

OPT OpenIR > 光谱成像技术研究室

	基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法
其他题名	Thermal imaging drift monitoring of Doppler asymmetric spatial heterodyne spectroscopy for wind measurement based on segmented edge fitting
	张亚飞 1,2; 冯玉涛1 ; 傅頔 1,2; 畅晨光 1,2; 李娟 1; 白清兰1 ; 胡炳樑1
作者部门	光谱成像技术研究室
	2022-04-20
发表期刊	物理学报
ISSN	10003290
卷号	71 期号:8
产权排序	1
摘要	多普勒差分干涉仪是近年来发展起来的一种适用于中高层大气风场星载测量的干涉仪,它依靠对干涉图相位的精确反演计算气辉谱线的多普勒频移得到大气风速.环境温度的变化导致干涉仪光机组件发生热变形,造成成像面在干涉方向上的热漂移,改变相位的像元分布,直接引入相位误差从而影响风速反演.为了减小这种成像热漂移对多普勒差分干涉仪相位反演的影响,本文用分段拟合的方法检测光栅的标尺刻槽在干涉图中成像图案的边缘,定位刻槽图案的亚像元位置并依此监测成像热漂移.在近红外多普勒差分干涉仪样机的热稳定实验中,像面热漂移检测结果与环境温度在高频振荡变化趋势上表现出较高一致性,二者相关系数经去基线后可达0.86,而干涉图相位漂移经成像热漂移校正后其高频振荡也得到大幅抑制,证明了该算法的有效性.为了进一步验证该算法精度,计算了数据信噪比以及拟合所用各项数据分布特征参数误差对边缘检测的影响,结果表明,边缘检测精度主要受数据信噪比和条纹频率参数准确性的制约,当拟合用条纹频率参数误差小于0.5%而其他数据分布特征参数误差在1%以内,数据信噪比在约35倍以上时,本文算法可以实现高于0.05像元的检测精度.
关键词	大气风场测量多普勒差分干涉仪干涉成像像面漂移
DOI	10.7498/aps.71.20212086
收录类别	SCI ; EI ; CSCD
语种	中文
WOS记录号	WOS:000796323800013
CSCD记录号	CSCD:7200838
EI入藏号	20221712041719
引用统计	被引频次：1[WOS] [WOS记录] [WOS相关记录] 被引频次：1[CSCD] [CSCD记录]
文献类型	期刊论文
条目标识符	http://ir.opt.ac.cn/handle/181661/95853
专题	光谱成像技术研究室
通讯作者	冯玉涛
作者单位	1.中国科学院西安光学精密机械研究所光谱成像技术重点实验室 2.中国科学院大学
第一作者单位	中国科学院西安光学精密机械研究所
通讯作者单位	中国科学院西安光学精密机械研究所
推荐引用方式 GB/T 7714	张亚飞,冯玉涛,傅頔,等. 基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法[J]. 物理学报,2022,71(8).
APA	张亚飞.,冯玉涛.,傅頔.,畅晨光.,李娟.,...&胡炳樑.(2022).基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法.物理学报,71(8).
MLA	张亚飞,et al."基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成像热漂移监测方法".物理学报 71.8(2022).

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基于分段边缘拟合的测风多普勒差分干涉仪成（4387KB）	期刊论文	出版稿	限制开放	CC BY-NC-SA	请求全文