第37卷,增刊红外与激光工程2008年6月Vol.37SupplementInfraredandLaserEngineeringJun.2008收稿日期:2008-06-06作者简介:何志平(1977-,男,江西新余人,助理研究员,主要从事光学系统设计、光电系统检测等方面的研究。Email:hzping@mail.sitp.ac.cn短波红外成像光谱仪性能检测与定标装置何志平,刘强,徐卫明,谢锋,舒嵘,王建宇(中国科学院上海技术物理研究所,上海200083摘要:描述了短波红外成像光谱仪研制中所涉及的系统总体性能检测与定标装置。短波红外成像光谱仪是一台基于棱镜-光栅-棱镜(PGP组合分光的、推帚式成像的航空成像光谱仪,其探测波段为1000~2500nm,视场角为24°。短波红外成像光谱仪的系统总体性能检测贯穿于仪器研制的全过程中,包括对仪器关键器件的测试,仪器的空间分辨率、视场角及内方位元素等总体指标的测试;短波红外成像光谱仪的定标包括实验室及外场的光谱及辐射定标,它们是仪器研制成功及深入应用的重要保证。最后,介绍了仪器在实验室成像及航空实验成像状况。关键词:短波红外;成像光谱仪;检测;定标中图分类号:TN21文献标识码:A文章编号:1007-2276(2008增(红外-0531-05EquipmentofperformancetestingandcalibrationofshortwaveinfraredhyperspectralimagerHEZhi-ping,LIUQiang,XUWei-ming,XIEFeng,SHURong,WANGJian-yu(ShanghaiInstituteofTechnicalPhysics,ChineseAcademyofSciences,Shanghai200083,ChinaAbstract:TheequipmentandtechniqueofperformancetestingandcalibrationthathadinvolvedinthedevelopmentofShortwaveInfraredHyperspectralImager(SWHIwaspresented.TheSWHIwasanairbornepushbroomhyperspectralimagerbasedonPrism-Grating-Prism(PGPtakenasdispersingelement,anditswavelengthrangewas1000~2500nm,fieldofviewis24°,spectralchannelsis128channels.ThedispersingelementistestedduringthedevelopmentoftheSWHI,andthesystemperformancewastestedandcalibrated,includespectraloverlappingfromdifferentorder,spatialresolution,spectralandradiationcalibration,etc.Keywords:Shortwave;Hyperspectralimager;Testing;Calibration0引言光学成像技术和光谱技术是历史悠久而又应用广泛的两种光电技术,它们通过接收来自目标的光辐射,对目标进行分析和识别。成像仪是利用物质的形态特征来区分地物目标的仪器,光谱仪就是利用物质光谱特征来识别物质的仪器。成像光谱技术,是成像技术和光谱技术的有机结合,能在获取所观测对象二维空间特征信息的同时,以高光谱分辨率获取目标的光谱信息,使直接区分和识别成像目标成为可能。成像光谱仪的历史起始于20世纪80年代早期美国喷气推进实验室(JPL开发的机载成像光谱仪(AIS。1983年,JPL开始开发著名的机载可见光/近红外超光谱成像光谱仪(AVIRIS,并于1987年成功进行532红外与激光工程:红外成像系统仿真、测试与评价技术第37卷首次飞行实验,由此开始,成像光谱技术开始进入飞速发展时期。世界各国竞相发展各种不同的成像光谱仪系统,它在生态、地质、矿产、海洋、陆地水资源、冰雪和大气环境等各遥感领域和伪装识别、武器性质识别和部队作战环境侦察等军事应用方面具有广泛的应用前景[1-8]。短波红外波段是遥感应用的一个重要波段,在短波红外反射光谱中,许多物体特别是岩石矿物存在着可分辨的吸收和反射特征峰。以前,短波红外波段由于受到探测器性能的制约,仪器的发展受到很大的限制。近年来,短波红外探测器技术的发展,为研制高性能的短波红外成像光谱仪提供了可能。短波红外成像光谱仪(SWHI就是在该背景下进行研制的一台基于棱镜-光栅-棱镜(PGP组合分光的、推帚式成像的航空成像光谱仪。性能检测与定标技术的研究是SWHI研制的重要组成部分,它包括关键器件性能的测试、系统总体性能测试、实验室光谱与辐射定标、现场光谱与辐射定标等方面的内容。介绍了短波红外成像光谱仪研制及应用中涉及的若干但非全部的测试方法及装置。最后,介绍了仪器在实验室成像及航空实验成像状况。1短波红外成像光谱仪成像光谱仪因为成像方式、分光方式不同而特点各异。短波红外成像光谱仪是一台基于棱镜-光栅-棱镜组合分光的、推帚式成...