Моделирование гиперспектрометра на спектральных фильтрах с линейно-изменяющимися параметрами с использованием векторных Бесселевых пучков
Казанский Н.Л., Харитонов С.И., Хонина С.Н.

Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королёва
(национальный исследовательский университет) (СГАУ),

Институт систем обработки изображений РАН

Аннотация:
Статья посвящена моделированию гиперспектрометра, основанного на использовании фильтров с линейно-изменяющимися параметрами. В работе приведены оценки размеров пятна рассеяния в зависимости от параметров спектрального фильтра. Результаты были получены с помощью разложения падающего излучения по векторным Бесселевым волнам. Численный расчёт показал, что значительное ухудшение разрешения имеет место только в случае короткофокусных оптических систем.

Ключевые слова :
гиперспектрометр, фильтр с линейно-изменяющимися параметрами, слоистая среда, уравнения Максвелла, Бесселевые пучки.

Литература:

  1. Фурсов, В.А. Тематическая классификация гиперспектральных изображений по показателю сопряжённости / В.А. Фурсов, С.А. Бибиков, О.А. Байда // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 154-158.
  2. Журавель, Ю.Н. Особенности обработки гиперспектральных данных дистанционного зондирования при решении задач мониторинга окружающей среды / Ю.Н. Журавель, А.А. Федосеев // Компьютерная оптика. – 2013. – Т. 37, № 4. – С. 471-476.
  3. Гашников, М.В. Иерархическая сеточная интерполяция при сжатии гиперспектральных изображений / М.В. Гашников, Н.И. Глумов // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 1. – С. 87-93.
  4. Green, R.O. Imaging spectroscopy and the airborne visible/infrared imaging spectrometer (AVIRIS) / R.O. Green [et al.] // Remote Sensing of Environment. – 1998. – Vol. 65(3). – P. 227-248.
  5. Rickard, L.J. HYDICE: An airborne system for hyperspectral imaging / L.J. Rickard [et al.] // Optical Engineering and Photonics in Aerospace Sensing. – 1993. – P. 173-179.
  6. Lee, J.H. Optical Design of A Compact Imaging Spectrometer for STSAT3 / Jun Ho Lee, Tae Seong Jang, Ho-Soon Yang, Seung-Wu Rhee // Journal of the Optical Society of Korea. – 2008. – Vol. 12, Issue 4. – P. 262-268.
  7. Бакуменко, В.Л. Новые схемы спектрометров / В.Л. Ба­ку­менко, А.Н. Свиридов // Прикладная физика. – 1999. – № 2.
  8. Emadi, H.W. Linear variable optical filter-based ultraviolet microspectrometer / H.Wu Emadi, G. de Graaf, P. Enok­sson, J.H. Correia and R. Wolffenbuttel // Applied Optics. – 2012. – Vol. 51. – P. 4308-4315.
  9. Emadi, H.W. Design and implementation of a sub-nm resolution microspectrometer based on a Linear-Variable Optical Filter / H.Wu Emadi, G. de Graaf and R. Wolffenbuttel // Optics Express. – 2012. – Vol. 20. – P. 489-507.
  10. McLeod, R.R. Improving the spectral resolution of wedged etalons and linear variable filters with incidence angle / R.R. McLeod and T. Honda // Optics Letters. – 2005. – Vol. 30. – P. 2647-2649.
  11. Barnsley, M.J. The PROBA/CHRIS Mission: A Low-Cost Small­sat for Hyperspectral Multiangle Observations of the Earth Surface and Atmosphere / M.J. Barnsley, J.J. Settle, M.A. Cut­ter, D.R. Lobb and F. Teston // IEEE Transactions on Geosciences and Remote Sensing. – 2004. – Vol. 42. – P. 1512-1520.
  12. Born, М. Principles of optics / М. Born, E. Wolf. – 4-th ed. – Pergamon Press, 1968.
  13. Li, L. Formulation and comparison of two recursive matrix algorithms for modeling layered diffraction gratings / L. Li // Journal of the Optics Society of America A. – 1996. – Vol. 13. – P. 1024-1035.
  14. Katsidis, C. General transfer-matrix method for optical multilayer systems with coherent, partially coherent, and incoherent interference / C. Katsidis, D.I. Siapkas // Applied Optics. – 2002. – Vol. 41. – P. 3978-3987.
  15. Казанский, Н.Л. Моделирование гиперспектрометра на спектральных фильтрах с линейно-изменяющимися параметрами / Н.Л. Казанский, С.И. Харитонов, С.Н. Хо­нина, С.Г. Волотовский, Ю.С. Стрелков // Компьютерная оптика. – 2014. – Т. 38, № 2. – С. 256-270.

© 2009, IPSI RAS
Institution of Russian Academy of Sciences, Image Processing Systems Institute of RAS, Russia, 443001, Samara, Molodogvardeyskaya Street 151; E-mail: ko@smr.ru; Phones: +7 (846) 332-56-22, Fax: +7 (846) 332-56-20