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微光探测原理解说

作者:麻将游戏    发布时间:2020-09-23 00:55    

  月光、星光和大气辉光等微弱的“可见”光统称微光。微光云图成像技术指夜间和晨昏等低照度条件下获取可见光图像的相关技术。微光探测器基本上都是对探测目标物反射的月亮/星光辐射进行探测的。

  月亮本身并不是有效的发光体,它主要是反射太阳光的辐射。经月亮反射来照射地表和云层的太阳辐射的总量取决于月相和月亮在天空中的高度。

  月亮的辐射并不是简单的与照明部分成线形关系的函数,这主要是因为月表的凹凸不平而产生的阴影的存在,而这种阴影在满月照射下可以被zui大限度地削弱,满月下的辐射强度大约是1/4或者3/4月相时的9倍。相较于地球来说,月亮并不是太阳辐射能量的有效反射体,它的反射率与地球比起来大约是0.07∶0.39[5]。

  由于存在着许多影响月地之间辐射的因素,因而真正详细地去阐述这个过程是十分复杂的。夏天,满月的高度角很低,这使得满月在天空中总是处在与太阳相反的方向,冬天,北纬45地区正午的太阳大约在南水平线的地方,但是午夜月亮的高度角却平均在南面水平线。因此可以得出结论,月亮辐射在太阳辐射zui弱的冬季可达到zui强。在冬天,冰雪覆盖地表的不均匀和阴影的存在会使白天可见光成像受到影响,而这些问题在晚上将会很容易得到解决,因此夜间成像也比较清晰。太阳在赤道附近的纬度间的震荡是以年为周期,相类似地,月亮的这种纬度间的震荡是月周期。因此在一个时期月亮的高度变化要比太阳明显的多。

  这意味着,在较短的一段时期,夜间的辐射即使是在地表特征不发生变化的情况下也会有明显的变化,同时,阴影的位置和其他地形因素也会发生变化。在南北极的夜晚,月亮会24 h都处在水平线上方,这就是极夜现象,对这些地区夜间成像的研究就显得很有意义。

  微光探测技术是研究在低光照条件下景物信息的转换、增强和应用于空间观察的光机电一体化技术,其成像效果与探测仪器的信号转换、场景的照明条件及景物的反射率分布等因素有关。微光探测对成像仪器提出了更高的技术要求,如在可见光、近红外通道有很高的探测灵敏度和动态范围(105数量级以上);


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