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[发明专利]一种三狭缝高光谱运动目标探测方法及装置-CN201710760264.0有效
发明人：王跃明;温茂星;王建宇;姚祎;袁立银;王晟玮 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2017-08-30 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种三狭缝高光谱运动目标探测方法及装置。本发明在高光谱成像仪进行扫描成像时，望远镜系统对运动目标成的像依次经三狭缝元件，成像在光谱仪的像面上，一次扫描可以对运动目标进行三次高光谱成像，三次成像的时间间隔由目标运动速度、狭缝间隔、望远镜分辨率共同决定。利用光谱信息可以对目标进行识别，用相互有时间间隔的三幅图像对运动目标进行运动矢量计算。本发明用三狭缝代替过去单狭缝，装置包括望远镜、三狭缝光阑、准直反射镜、色散分光元件、汇聚反射镜、焦平面探测器。采用本发明的系统能大大提高复杂背景条件下对运动目标探测的探测概率。
一种狭缝光谱运动目标探测方法装置

[发明专利]一种无人机载全光谱双偏振多光阑透射图谱关联导引系统-CN202211737897.7有效
发明人：张天序;高磊;苏建忠;方正;袁立银;马辉辉;周斌;陈立群 -专利权人：华中科技大学
申请日： 2022-12-31 - 公布日： 2023-08-18 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开一种无人机载全光谱双偏振多光阑透射图谱关联导引系统，属于红外光电探测与导引领域。入射光经宽光谱头罩入射到系统内，进入透射式聚焦模块汇聚后，进入四片反射镜构成的库德光路，再通过切换镜进行分光，在切换镜中挖有小孔，一部分的中心视场透射光进入滤光轮机构，滤光轮机构对透过光阑的红外光谱偏振特性进行筛选后，传入光谱模块系统，其他光束被分色片反射进入红外成像系统生成红外图像，实现对目标同时进行红外成像和光谱分析。本发明实现大视场红外短、中、长三波段成像及1.7‑20um全波段光谱成谱；根据目标像素数自适应切换光阑大小，滤光轮生成不同偏振光谱数据。
一种无人机载光谱偏振光阑透射图谱关联导引系统

[发明专利]一种基于倾斜异形冷屏的长线阵推扫红外热成像系统-CN201610893707.9有效
发明人：王跃明;袁立银;何道刚;舒嵘;王建宇;王晟玮;姚祎;庄晓琼;赵顶 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2016-10-13 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01J5/48 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于倾斜异形冷屏的长线阵推扫红外热成像系统，由主镜、次镜、折转调焦镜、三镜、机械结构、长线阵红外焦平面、倾斜异形冷屏和线阵红外焦平面探测器组成。来自目标的光束依次经过主镜、次镜、折转调焦镜、三镜，最终成像在线阵红外焦平面探测器上。光学系统的出瞳位于线阵红外焦平面探测器前，与倾斜异形冷屏完全匹配，实现了100％冷光阑。系统结构紧凑，重量轻，体积小，加工装调简单，可用于高灵敏度红外热成像探测，特别适合于航天大口径高分辨率红外热成像应用。
一种基于倾斜异形长线阵推扫红外成像系统

[发明专利]一种几何配准测试装置和方法-CN201711000314.1有效
发明人： 袁立银;谢佳楠;何志平;王跃明 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2017-10-24 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种几何配准测试装置和方法，特别适用于推帚式多单机外拼接成像光谱仪的测试。该装置由平行光管、移动靶标、支撑台和一维转折组件组成。该测试装置通过控制一维转台的旋转和平行光管焦面处的移动靶标的移动，进行推帚式多单机外拼接成像光谱仪的几何配准测试，通过数据处理后，得到多单机的几何配准关系。本发明用一维转台和平行光管焦面处的移动靶标替代了现行方法中的二维转台，克服了常用方法中对二维转台的精度和承重等指标要求高的问题，为推帚式多单机成像光谱仪提供了一种简易、高精度、高效率的几何配准测试方法。本发明适用于机载或星载对地观测多单机成像光谱仪的几何配准测试，也适用于多单机成像仪的几何配准测试。
一种几何测试装置方法

[发明专利]一种经济型红外光谱模块及其装调方法-CN202211421925.4在审
发明人： 袁立银;刘馨泽;卢嘉伟;何智静;李春来;何志平;李想;谢佳楠 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-11-14 - 公布日： 2023-04-11 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种经济型红外光谱模块及其装调方法，由视场光阑组件、第一校正镜组件、第一反射镜组件、光栅组件、第二反射镜组件、第二校正镜组件和光谱仪框架组成，各组件包括光学镜片和镜室结构件。辐射经过视场光阑1编码，依次经过镜子组件的折射、反射或衍射，形成空间和光谱混叠的信息像面。光谱模块各光机组件关于中心光轴高度对称，采用编码的视场光阑组件，在光谱模块后方可以接出瞳转化镜组和红外面阵探测器，或直接加探测器完成信息接收，实现红外视频计算光谱。本发明中的光谱模块，可在中波或长波谱段，常温或轻低温下，实现面视场视频高光谱，光机组件对称度高，成本低，易装调，研制周期短。
一种经济型红外光谱模块及其方法

[发明专利]一种用于深空探测成像光谱仪的星上辐射定标系统和方法-CN202110267001.2有效
发明人：何志平;徐睿;李春来;袁立银;吕刚;刘成玉;金健 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开一种用于深空探测成像光谱仪的星上辐射定标系统和方法，系统包括余弦校正器、积分球、定标灯、挡板、光纤、控制线、控制器。该系统通过步骤(1)设计和研制星载成像光谱仪，卫星发射并到达成像目标区域后，分别先后实施引太阳光星上辐射定标和引积分球光星上辐射定标；(2)分别计算进行引太阳光和引积分球光星上辐射定标系数，得到两种星上辐射定标系数；(3)比较两种辐射定标系数之间的差异，用太阳光辐射定标系数对积分球光辐射定标系数进行校正；(4)根据星上辐射定标系数将成像数据信号值转换为辐射亮度。本发明系统和方法使星上辐射定标兼备时效性与可靠性，保证了星上辐射定标的持续性与有效性。
一种用于探测成像光谱仪辐射定标系统方法

[发明专利]用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法-CN202110268809.2有效
发明人：何志平;徐睿;李春来;袁立银;吕刚;刘成玉;金健 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2021-03-12 - 公布日： 2022-08-02 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开一种用于深空探测成像光谱仪的在轨多溯源光谱辐射定标方法，该方法步骤如下：(1)当环绕器抵达环绕器轨道的远天体轨道时，进行对日定标；(2)对日定标数据采集完成后，进行对冷空间及积分球定标；(3)扣除对日定标辐射数据与对积分球定标辐射数据中的暗背景，分别计算光谱辐射定标系数。用对日定标的光谱辐射定标系数校准对积分球定标的辐射定标系数；(4)环绕器抵达近天体轨道，同时采集成像光谱数据与暗背景数据；(5)用所得在轨光谱辐射定标系数将成像光谱数据转换为辐射亮度。本方法克服了因积分球辐射强度的定标系数偏移，保证了在轨辐射定标的实时性、持续性与数据的准确性。
用于探测成像光谱仪溯源光谱辐射定标方法

[发明专利]一种可见红外图谱协同探测光学系统及配准方法-CN202010965529.2有效
发明人： 袁立银;何志平;郑海燕 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种可见红外图谱协同探测光学系统及配准方法，由第一通道前置光学和第一通道分光光学、第二通道前置光学和第二通道分光光学组成。其中，第一通道在分光器件之后分为可见光谱成像谱段和近红外短波光谱探测谱段，第二通道在分光器件之后分为短波光谱探测谱段和近中波光谱探测谱段。来自物方的光线同时进入两个通道的前置光学中，准直光到达声光滤波器，经电信号调制，出射单色光，后再经各谱段会聚镜的会聚，最终到达各谱段的像面。可见光谱成像谱段对目标进行可见光谱细分成像，其余谱段对目标局部进行光谱探测，既可获取目标的几何形貌亦可实现局部目标的宽谱光谱探测。本发明的优点是：光路布局紧凑，谱段适应性强，凝视成像，易于装调。
一种可见红外图谱协同探测光学系统方法

[发明专利]一种推扫式高光谱成像仪光谱弯曲和梯形畸变检测方法-CN202010966364.0有效
发明人：刘成玉;何志平;徐睿;袁立银;李春来;谢佳楠;金健;王蓉 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2022-07-08 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种推扫式高光谱成像仪光谱弯曲和梯形畸变检测方法，该方法步骤如下：(1)制作适用于光谱弯曲检测和梯形畸变检测的参考靶标；(2)暗背景数据测量；(3)光谱弯曲检测靶标成像数据测量；(4)梯形畸变检测靶标成像数据测量；(5)成像数据处理；(6)时间维方向平均；(7)光谱弯曲计算；(8)梯形畸变计算。本发明的以推扫式高光谱成像仪的光谱弯曲和梯形畸变的产生机理为基础，以参考靶标测量的方式，通过一定数据处理获取了高光谱成像仪全幅的光谱弯曲和梯形畸变，在保证测量精度的同时，提高了工作效率。
一种推扫式高光谱成像弯曲梯形畸变检测方法

[发明专利]一种大视场消畸变离轴反射光学系统及设计方法-CN201911093643.4有效
发明人： 袁立银;谢佳楠;王跃明;何志平 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2019-11-11 - 公布日： 2021-10-01 - 主分类号： G02B17/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种大视场消畸变离轴反射光学系统及设计方法。光学系统由主镜、次镜、场镜和孔径光栏组成。来自无穷远的光线经过主镜反射，又经次镜反射，再经场镜反射，最终到达像面。其中，主镜为偶次非球面离轴凸面，次镜为偶次非球面离轴凹面，场镜为凸自由曲面反射镜。孔径光栏设置在主镜处或者在主镜和次镜之间，后者可实现像方远心设计。在两镜模型中，在焦面前设置反射式场镜，面型设置为扩展多项式，加入畸变控制后进行优化。本发明的优点是：结构简单、全反射式、光学效率高、大视场和低畸变，特别适合用作大视场推扫成像仪器的光学系统，以及大视场光谱成像仪器中的望远物镜。
一种视场畸变反射光学系统设计方法

[发明专利]一种可调焦的快照式热红外高光谱相机-CN202110100735.1在审
发明人： 袁立银;杨扬;李春来;刘世界;唐国良;吴兵;王建宇 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2021-01-26 - 公布日： 2021-06-18 - 主分类号： G01J3/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种可调焦的快照式热红外高光谱相机，系统由可调焦望远镜、物镜、视场光阑、微透镜阵列、渐变滤光片、探测器阵列、低温系统、数据采集处理系统组成。其中，可调焦望远镜可通过多倍变焦实现大范围捕获与精准识别相结合，微透镜阵列实现场景复制的功能，渐变滤光片对光谱进行分光。探测器阵列在焦平面处获取图像数据，经数据处理后，获得完整的三维数据立方体。相较于传统光谱成像技术中利用狭缝分光分时获取数据，本系统具有结构紧凑、抗干扰能力强、实时性好、灵敏度高等优点；与可调焦望远镜相结合，可实现高分辨率成像；再结合热红外谱段在动态目标识别和探测的优势，本发明可有效用于化学气体探测、动态目标识别检测等领域。
一种调焦快照红外光谱相机

[发明专利]一种成像光谱仪快速装调方法-CN201910421500.5有效
发明人： 袁立银;王跃明;何志平 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2019-05-21 - 公布日： 2021-04-09 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种成像光谱仪快速装调方法。装调对象为基于面阵探测器的色散型成像光谱仪，辅助装调组件包括辅助二维视场光阑组件、平行光管、复色光源、单色光源、探测器调整架和前置光学调整架。装调步骤是先初定位探测器，其次是调整光栅与狭缝的正交性以及固定探测器，再切换视场光阑，最后是固定前置光学。本发明借助二维视场光阑组件，在光谱仪装调过程中同时考察到空间和光谱的装调信息。本发明的优点是：装调过程简单快速，装调精度高。
一种成像光谱仪快速方法

[实用新型]用于气体探测的热红外视频高光谱成像系统-CN202021263464.9有效
发明人：李春来;刘世界;唐国良;金健;袁立银;徐睿;谢佳楠;陈厚瑞;吕刚;何志平;王建宇 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-07-01 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G01N21/3504 文献下载
摘要：本专利公开了一种用于气体探测的热红外视频高光谱成像系统。针对气体物质分子光谱集中的7.0～12.5μm谱段，利用压缩感知计算光学原理，设计实现多次连续变换编码的视频热红外高光谱成像系统。该系统设计包括器上定标装置、热红外望远镜、带通滤光片、变换编码组件、热红外光谱仪、热红外焦平面器组件和红外数据处理模块。变换编码组件步进实现对探测场景的空间编码调制，利用分光组件实现热红外精细分光，通过图谱重建算法重建热红外高光谱数据。系统具备高通量的特点，辐射能量相对常规色散型单狭缝有大幅提升，可省去低温制冷装置，具备多要素探测和识别能力，较好地解决了低温光学引入的系统复杂和线视场扫描时间分辨率较低的问题。
用于气体探测红外视频光谱成像系统

[实用新型]基于阵列狭缝扫描的视频高光谱成像仪-CN202022010107.8有效
发明人：李春来;刘世界;袁立银;谢嘉楠;徐睿;唐国良;徐艳;吴兵;王建宇 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-02-12 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本专利公开了一种基于阵列狭缝扫描的视频高光谱成像仪，系统包括成像镜头、滤光片、阵列狭缝、高精度电控位移台、色散型光谱仪组件、探测器、数据处理系统等。将阵列狭缝固定在高精度的电控平移台上，并放置在成像镜头焦平面位置处。合理设计多条狭缝之间的间隔，探测器同时获得不同视场位置的光谱图像，通过移动位移台，实现多视场空间信息的扫描，通过合并数据得到完整的成像光谱数据。与传统的推扫式高光谱成像体制相比，本方法无需平台推扫即可实现面视场空间和光谱信息的获取，通过阵列狭缝提高单位时间内信息的获取量，进而大大提高了目标信息获取的效率。
基于阵列狭缝扫描视频光谱成像

[发明专利]渐进式在轨推扫式中短波红外成像光谱仪暗背景去除方法-CN202010965487.2在审
发明人：刘成玉;徐睿;何志平;袁立银;谢佳楠;金健;李春来;王蓉 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-01-29 - 主分类号： G01J3/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种渐进式在轨推扫式中短波红外成像光谱仪暗背景去除方法，该方法步骤如下：(1)实验室内采集仪器所有可能的工作环境温度下所有积分时间的全幅暗背景数据；(2)根据实验室内获取的全幅暗背景数据计算校正系数矩阵；(3)结合在轨采集的全幅暗背景数据更新校正数矩阵；(4)在轨成像数据暗背景扣除。本发明的方法以扫式中短波红外成像光谱仪暗背景产生机理为基础，充分考虑了数据的完备性和仪器在轨运行时的衰减，是一种可持续的、准确性好的在轨推扫式中短波红外成像光谱仪数据暗背景去除方法。
渐进轨推扫式中短波红外成像光谱仪背景去除方法

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