期刊基本信息
创刊:
1982年 • 双月刊
名称:
红外与毫米波学报
英文:
Journal of Infrared and Millimeter Waves
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院上海技术物理所,中国光学学会
出版单位:
科学出版社
主编:
褚君浩
ISSN:
1001-9014
刊号:
CN 31-1577/TN
电话:
021-65420850-73206
邮箱:
地址:
上海 玉田路500号,《红外与毫米波学报》
邮编:
200083
定价:
10元/期
本期栏目 2014, 33(5)
红外与毫米波学报 第33卷 第5期
利用偶极天线LT-GaAs发射的太赫兹时域光谱(THz-TDS)研究单晶氧化锌、未掺杂和Mg掺杂的ZnO纳米粉末(粒子)在室温下的太赫兹光谱特性。在0.2~2 THz频率范围内研究了样品的功率吸收和折射率。结果发现, 镁掺杂提高了样品材料的吸收效率, 同时降低了氧化锌材料的折射率。相比较氧化锌单晶, 未掺杂和Mg掺杂氧化锌纳米颗粒的太赫兹介电性质呈现类似的行为, 该结果与横向光学E1(TO)声子模式有关。
太赫兹时域光谱技术 掺杂 复介电常数 氧化锌纳米结构 terahertz time-domain spectroscopy doping complex dielectric constant ZnO nanostructure 根据智能车辆主动驾驶辅助系统中的重要性, 提出了一种融合毫米波雷达数据和视觉多特征的车辆检测算法。车辆检测算法通过三个步骤实现, 首先, 提出一种空间对准算法实现毫米波雷达和视觉的空间对准;其次, 根据空间对准结果和搜索策略提取目标车辆的感兴趣区域;最后, 融合车底阴影、对称轴、左右边缘等车辆特征实现车辆检测, 其中, 为了准确得到目标车辆的车底阴影, 提出一种改进的车底阴影分割算法。算法的性能在不同的场景下得到证实, 实验结果表明该车辆检测算法是有效和可靠的。
主动驾驶辅助系统 车辆检测 空间对准 感兴趣区域 车底阴影 automotive driver assistance system vehicle detection space alignment ROI bottom shadow 研究了InAs/GaSb Ⅱ类超晶格的几种台面腐蚀方法.实验所用的InAs/GaSb Ⅱ类超晶格材料是使用分子束外延设备生长的, 材料采用PIN结构, 单层结构为8ML InAs/8ML GaSb.腐蚀方法分为干法刻蚀和湿法腐蚀两大类.干法刻蚀使用不同的刻蚀气氛, 包括甲基、氯基和氩气;湿法化学腐蚀采用了磷酸系和酒石酸酸系的腐蚀液.腐蚀后的材料台阶高度是使用α台阶仪测量, 表面形貌通过晶相显微镜和扫描电镜表征.经过对比研究认为, 干法刻蚀中甲基气氛刻蚀后的台面平整, 侧壁光滑, 侧壁角度为约80度, 台阶深度易控制, 适合深台阶材料制作.湿法腐蚀中磷酸系腐蚀效果好, 台面平整, 下切小, 表面无残留, 适用于焦平面红外器件制作工艺.
半导体材料 InAs/GaSb Ⅱ类超晶格 ICP干法刻蚀 湿法腐蚀 semiconductor material type II InAs/GaSb superlattice MBE MBE ICP dry etch wet-chemical etching 用Ar+离子束在p型HgCdTe(碲镉汞)上刻蚀出不同体积的环孔, 利用激光诱导电流方法测试转型后的n区宽度.研究发现, 在相同的刻蚀条件下, n区宽度取决于材料的汞空位浓度和被刻蚀HgCdTe体积.当被刻蚀HgCdTe体积相同时, n区宽度随汞空位浓度的增加呈线性减小;当汞空位浓度一定时, n区宽度随被刻蚀HgCdTe体积的增加呈线性增加.
激光诱导电流 p型HgCdTe Ar+离子束刻蚀 转型宽度 laser beam induced current p-HgCdTe Ar+ ion-beam milling conductivity type conversion 我国第二代极轨气象卫星的第三颗星——风云三号C星(FY-3C)已于2013年9月发射.为探讨微波湿温探测仪大气探测通道对大气参数的探测能力, 采用威斯康星大学的非流体静力学中尺度模式系统(UW-NMS)模拟Katrina飓风的基础数据集, 结合微波辐射传输模式, 正演模拟分析了微波湿温探测仪118GHz和183GHz通道的辐射特性.仿真结果表明118GHz和183GHz通道作为星载亚毫米波大气探测通道, 能够提供更加精细的大气温度和湿度廓线信息;冰态粒子的散射作用可使(118.75±5.0)GHz和(183.31±7.0)GHz通道亮温分别下降108K和76K, 新增的探测频点和通道能提升对云雨大气的探测能力;118GHz和183GHz通道亮温对云中各种水凝物粒子响应的模拟分析结果证明了这两组通道在云中水凝物分布特性反演方面的潜在探测能力;大气中雨水含量的增加可以导致(118.75±5.0)GHz通道亮温下降4.5K, 118GHz对液态粒子特有的响应能力, 显示了其作为降水反演频点的优势;大气中雪粒子含量的增加会使(118.75±5.0)GHz通道亮温下降10K, 可利用该通道探测云中的雪晶含量.
FY-3C微波湿温探测仪 通道特性分析 辐射模拟 FY-3C microwave humidity and temperature sounder 118GHz 118GHz 183GHz 183GHz channel radiometric characteristics radiative simulation 选择合理的探测波段是设计红外预警卫星需要解决的重要问题.提出了一种基于点目标辐射通量表观对比度光谱确定红外预警卫星探测波段的方法.论文首先建立了较完善的火箭尾焰表观对比度光谱计算模型, 进一步建模计算了典型液体和固体火箭尾焰在不同高度的红外辐射特性, 使用通用大气辐射传输(CART)软件计算了典型大气条件下的地球/大气背景辐射以及不同高度处大气的透过率和路径辐射, 在此基础上以典型液体和固体火箭为例, 计算了尾焰在不同高度处的辐射通量表观对比度光谱.结果表明: 不论液体还是固体火箭, 在2.55~2.85μm和4.19~4.48μm波段的辐射通量表观对比度都比较大, 红外预警卫星工作波段可以选为上述波段.
红外预警卫星 探测波段 辐射通量表观对比度 火箭尾焰 infrared warning satellites detection band radiation flux apparent contrast rocket plume 针对传统红外目标检测算法易受目标和背景先验样本质量、目标姿态和视角及噪声等的影响, 提出了一种新的基于稀疏编码的数据驱动二次相关滤波器目标检测算法, 其中给出了目标自相关矩阵基字典的概念, 该数据驱动滤波器模型能包容多种姿态和视角的目标, 并能抑制噪声和样本质量的影响, 同时可以舍弃对无规律背景样本的依赖, 通过对行人和车辆的实验验证了该算法的有效性.所提算法的设计思想对诸多滤波器算法的改进具有很好的借鉴意义.
目标检测 稀疏编码 二次相关滤波器 数据驱动 object detection sparse coding quadratic correlation filter data-driven 针对基于金属线栅偏振片的红外偏振成像系统组成, 需要考虑目标、大气、天空、偏振片的反射和自身辐射的影响, 进而有效分析进入成像系统的红外偏振辐射组成。文章通过偏振微面元理论的散射函数模型, 推导红外偏振辐射传输方程的Stokes表达式, 得出红外偏振信息(偏振度、偏振角)与目标表面粗糙度、折射率、反射和观测角度等参数的数学模型, 通过合理简化偏振信息表达式, 仿真得出某材料的偏振度曲线与文献中实测数据基本一致, 为进一步提高红外偏振成像系统的探测性提供理论依据和技术支持。
光电子学 红外偏振辐射传输方程 偏振双向分布函数 红外发射率模型 optoelectronics transmission equation of infrared polarized radia polarized bidirectional reflectance distribution infrared polarized emissive model 为了克服目前利用短波红外焦平面器件获取图像时难以消除器件自身的非均匀性、难以获得较高信噪比及成本昂贵的问题, 提出了利用单元探测器和DMD(Digital Micro-mirror Device)空间光调制器件, 基于Hadamard变换进行凝视光学画幅式成像的方法.通过实验验证了该方法用于短波红外成像的可行性.对实现低成本、高信噪比的短波红外成像具有借鉴意义.
短波红外成像 单元探测器 DMD空间光调制器 多通道探测 Hadamard变换 shortwave infrared imaging single element detector DMD spacial light modulator multi-channel detection Hadamard transform 提出和实现了一种新型适用于光/无线混合接入的光子载微波产生方案.该方案利用直接调制分布反馈式半导体激光器可以产生宽谱信号的特点, 将较低频率正弦信号直接调制半导体激光器, 在半导体激光器中进行频谱展宽, 然后把宽谱信号注入到多个半导体激光器中进行相位锁定从而作为相干锁定光源.用上述光源在不同波长加载不同信号进行传输, 在接收端使用不同通带特性的光学滤波器对信号进行处理, 可以选择接收基带信号、光子微波时钟信号、上行光源或不同载波频率的光子微波调制信号.作为验证, 分别完成了2.5Gbps基带信号、20GHz和40GHz光副载波调制信号的产生与接收.因为受限于试验条件, 只进行了原理验证, 但该系统理论上可集成波导设计, 无需高频调制器件, 并可生成更高载频光子微波信号, 有利于未来的光/无线混合接入和超密集波分复用系统.
光通信 光接入 光微波 相位锁定 optical communication optical access radio over fiber (RoF) optica phase locking 提出了一种借助多偏移遥感图像来改进基于BP神经网络(BPNN)的亚像元定位新方法.不同于原BPNN方法使用单幅低空间分辨率观测图像, 新方法利用多幅带有亚像元偏移的低空间分辨图像来确定亚像元属于各类的概率, 然后根据概率值和地物覆盖比例确定亚像元类别, 以降低BPNN定位模型中的不确定性和误差.实验表明, 提出方法在视觉和定量评价上, 均能获得更高精度的亚像元定位结果, 验证了提出方法的有效性.
遥感图像 亚像元定位 BP神经网络(BPNN) 多偏移图像 remote sensing images sub-pixel mapping back-propagation neural network(BPNN) multiple shifted images 利用多光谱遥感技术定量估算野鸭湖湿地挺水植物的含水量.基于典型挺水植物的实测冠层光谱及其对应样方的叶片含水量和叶面积指数LAI数据, 首先对芦苇和香蒲的地面实测光谱进行重采样, 以模拟WorldView-2影像的光谱, 然后利用模拟光谱分别构建芦苇和香蒲任意两波段反射率组合而成的比值(SR)和归一化差值植被指数(NDVI), 通过分析植被指数与CWC(冠层含水量,Canopy Water Content)的相关关系, 选择与CWC显著相关的植被指数, 并通过单变量线性与非线性拟合的分析方法确定监测不同挺水植物群落的最佳植被指数, 建立估算模型;结合覆盖研究区的WorldView-2高分辨率多光谱影像, 对研究区的挺水植物群落CWC进行反演及制图.结果表明, 基于模拟WorldView-2影像光谱构建的比值(SR)和归一化差值植被指数(NDVI)与CWC的总体相关性较高;SR(8,3)芦苇为估算CWC芦苇的最优植被指数, 估算模型为y=0.005x+0.003, NDVI(8,3)香蒲为估算CWC香蒲的最优植被指数, 估算模型为y=2.461x2-0.313x+0.032, 通过交叉检验, CWC芦苇和CWC香蒲的预测精度分别为87.42%和82.12%, 预测精度较为理想;利用实测数据对反演的CWC空间分布图进行了验证, 通过验证, 芦苇和香蒲影像估算CWC的均方根差(RMSE)分别为0.0048和0.0052, 估算精度分别为83.56%和80.31%, 表明利用WorldView-2高分辨率多光谱影像反演湿地挺水植物群落CWC具有较高的可行性.
挺水植物 冠层含水量 植被指数 面向对象提取 北京野鸭湖湿地 emerged plant canopy water content vegetation index WorldView-2 WorldView-2 object-oriented extraction Wild Duck Lake wetland (Beijing) 对于全变分降噪模型, Split Bregman算法收敛快而且具有较好的降噪效果.通过研究Split Bregman算法, 提出了一种自动调节拉格朗日乘子和罚参数的自适应Split Bregman算法.实验结果表明, 新方法与传统Split Bregman算法相比具有更快的收敛速度, 同时能在保持红外图像边缘特性的前提下有效地去除噪声.
红外图像降噪 全变分模型 迭代 Infrared image denosing total variation model iteration 高光谱图像解混是高光谱数据分析的重要研究内容.在现有混合模型的基础上, 提出一种新的高光谱图像非线性解混算法.通过在目标函数中引入丰度的非负及和为一约束以及非线性参数的有界约束, 该算法将高光谱图像非线性解混问题转化为求解丰度矢量和非线性参数的约束非线性最小二乘问题, 继而采用一种交替迭代优化算法求解该问题.仿真和实际高光谱数据的实验结果表明, 所提出的算法有效地克服了线性解混的不足, 同时具有良好的抗噪声性能, 可以作为一种解决高光谱遥感图像非线性解混的有效手段.
高光谱遥感图像 非线性解混 非线性最小二乘 丰度非负约束 丰度和为一约束 有界约束 hyperspectral imagery nonlinear unmixing nonlinear least squares abundance nonnegative constraint abundance sum-to-one constraint bound constraint 在高光谱遥感图像中, 地物的空间分布往往呈现两种特征: 一是都有各自的主导区域;二是在地表空间上分布连续.利用这两种先验信息, 分别引入了对丰度的正交约束与平滑约束, 提出了一种基于丰度约束的非负矩阵分解算法.为进一步地提高算法的性能, 另外还提出了一种新的算法停止准则及权重因子调整策略, 以适应信噪比以及像元混合程度的变化.在仿真数据和实测数据上的实验结果表明, 该算法不仅能很好地表征地物的分布特征, 提高解混精度, 而且在信噪比较低, 无纯像元的条件下, 仍然能得到较好的解混结果.
高光谱遥感 光谱解混 非负矩阵分解 正交约束 平滑约束 hyperspectral remote sensing spectral unmixing nonnegative matrix factorization orthogonality constraint smoothness constraint