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    短波红外技术在空间遥感中的应用

    发布时间: 2022-10-31  点击次数: 193次

    空间遥感技术,即利用遥感探测设备,在远距离感知和接收物体发出的辐射或反射出的电磁波信息,并将其分析处理成所需的信号或图像的技术。目前空间遥感技术已经深入到人类的工作和生活当中,在海洋研究、气象和气候研究、森林资源勘测、地质矿产勘察、农作物产量预估、自然灾害检测中都有广泛应用。

    空间遥感从工作机理上可以分为主动遥感与被动遥感,从探测谱段上划分可以分为微波探测和光学探测。一般情况下,微波探测可以看作是主动遥感,光学探测可以看作是被动遥感。

    微波探测主要原理是,使用微波源发出微波信号,微波信号在接触到探测目标后返回,再通过遥感仪器接收返回的微波信号进行处理应用。


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    而光学探测也称光电探测,即用相应波段的光电探测器接收目标的辐射反射等信息,经由光电探测器的本身特性,将光信号转化为电信号,再交由后端电路进行数据的处理。


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    微波探测与光学探测为互补关系,在空间遥感中都被广泛应用。但不管是微波探测还是光学探测,都需要通过卫星携带微波/光学探测设备才能实现对目标地物的探测与感知。由于地球外围有很厚的大气层,从地球表面向外可分为对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层,大气层中的各种粒子都会对天体辐射和电磁波进行吸收和反射,这就导致卫星对地遥感的实现需要依赖大气窗口波段。


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    大气窗口波段,即能在大气层中保持高透过率的波段。因为大气层中各种粒子对辐射的反射和吸收,只有某些波段范围的天体辐射和电磁波才能在大气层中保持高透过率,这些在大气层中能保持高透过率的波段被称之为大气窗口波段。

    大气窗口波段的光谱段主要有:微波波段、红外波段和可见光波段等,微波探测具有全天候昼夜工作能力,不易受气象条件和日照水平的影响。但微波的波长比可见光、红外线要长几百至几百万倍,所以衍射现象显著,导致空间分辨率较低,而光学探测正好弥补了微波探测的这一缺点。且红外线的波段相比可见光也有较强的穿透云雨雾的能力,弥补了可见光受天气影响较大的缺陷。在红外波段,常见的红外波段的大气窗口一般划分为短波红外、中波红外和长波红外三个大气窗口波段。

    其中短波红外波段与中波和长波相比,波长较短,细节分辨力更好,有利于对比度较强的高分辨率图像,可便于和各类光谱成像装置搭配后使用,其成像效果更接近于可见光图像,而不是红外光谱的热能。由于很多物质都在该波段具有的光谱特性,因此短波红外波段在空间对地遥感领域的许多方面都有不可替代的作用,比如大气成分的分析、地质资源的勘探、土壤水分的检测等等。

    而InGaAs材料在短波红外波段具有高灵敏度、高探测率、高量子效率,且可以在室温或近室温下工作的特点,是小型化、低成本和高可靠性的短波红外探测器的选择。

    我司一直致力于基于高性能InGaAs探测器的短波红外相机开发与应用。结合行业发展与市场需求,立鼎团队不断将产品优化迭代,推陈出新。针对不同的用户群体打造了满足用户需求的系列产品,性能可靠,价格合理,深受国内外行业用户的信赖。

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    立鼎经济型短波红外相机致力于为用户提供轻量化、结构小、重量轻的产品解决方案,方便集成在各类光电系统中。为更方便用户使用,可提供专业定制化服务。


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    立鼎宽谱段短波红外相机旨在为用户提供目前行业发展的高指标性能参数,该系列相机在减小像元尺寸至5um、提升分辨率至1280×1024的同时,将响应波长范围扩展至0.4-1.7μm,且能在0.4-1.6μm的响应波长范围内保持70%以上的量子效率,同时不增加机身功耗与体积重量,可满足不同用户群体的多样使用需求。


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    立鼎制冷系列为用户提供制冷型高性能相机,采用热电制冷铟镓砷探测器,能够很好的抑制芯片暗电流,从而提升成像质量。此系列可选配扩展型InGaAs焦平面探测器,可将探测范围扩展至1.1μm-2.2μm波段。


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    立鼎科研型系列可为用户提供科研级性能的短波红外相机,由于温度对探测器成像有较高的影响,探测器制冷温度越低,探测器成像质量越高。立鼎该系列采用了高性能的制冷设计将芯片温度可降至-80℃,从而降低暗电流,在超长的曝光时间下工作,图像也能具有高的信噪比。提供集成多种图像算法的专用软件,非常适合科研级用户需求。


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    立鼎定制型短波红外相机是立鼎团队为保证各类客户的产品性能指标而推出的定制化服务。可根据用户不同需求进行产品定制,将客户重点关注的产品性能进行提升,以满足客户在不同领域的使用。目前,立鼎团队已为多家客户定制适合客户项目应用需求的多款相机,得到了众多用户的认可。


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