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微光探測(cè)原理解說
點(diǎn)擊次數(shù)：6234 更新時(shí)間：2018-03-28
微光探測(cè)原理解說
微光探測(cè)月光、星光和大氣輝光等微弱的“可見”光統(tǒng)稱微光。微光云圖成像技術(shù)指夜間和晨昏等低照度條件下獲取可見光圖像的相關(guān)技術(shù)。微光探測(cè)器基本上都是對(duì)探測(cè)目標(biāo)物反射的月亮/星光輻射進(jìn)行探測(cè)的。
月亮本身并不是有效的發(fā)光體，它主要是反射太陽(yáng)光的輻射。經(jīng)月亮反射來照射地表和云層的太陽(yáng)輻射的總量取決于月相和月亮在天空中的高度。微光探測(cè)月亮的輻射并不是簡(jiǎn)單的與照明部分成線形關(guān)系的函數(shù)，這主要是因?yàn)樵卤淼陌纪共黄蕉a(chǎn)生的陰影的存在，而這種陰影在滿月照射下可以被zui大限度地削弱，滿月下的輻射強(qiáng)度大約是1/4或者3/4月相時(shí)的9倍。相較于地球來說，月亮并不是太陽(yáng)輻射能量的有效反射體，它的反射率與地球比起來大約是0.07∶0.39[5]。
微光探測(cè)由于存在著許多影響月地之間輻射的因素，因而真正詳細(xì)地去闡述這個(gè)過程是十分復(fù)雜的。夏天，滿月的高度角很低，這使得滿月在天空中總是處在與太陽(yáng)相反的方向，冬天，北緯45°地區(qū)正午的太陽(yáng)大約在南水平線向上22°的地方，但是午夜月亮的高度角卻平均在南面水平線向上約68°。因此可以得出結(jié)論，月亮輻射在太陽(yáng)輻射zui弱的冬季可達(dá)到zui強(qiáng)。在冬天，冰雪覆蓋地表的不均勻和陰影的存在會(huì)使白天可見光成像受到影響，而這些問題在晚上將會(huì)很容易得到解決，因此夜間成像也比較清晰。太陽(yáng)在赤道附近的緯度間的震蕩是以年為周期，相類似地，月亮的這種緯度間的震蕩是月周期。因此在一個(gè)時(shí)期月亮的高度變化要比太陽(yáng)明顯的多。微光探測(cè)這意味著，在較短的一段時(shí)期，夜間的輻射即使是在地表特征不發(fā)生變化的情況下也會(huì)有明顯的變化，同時(shí)，陰影的位置和其他地形因素也會(huì)發(fā)生變化。在南北極的夜晚，月亮?xí)?4 h都處在水平線上方，這就是極夜現(xiàn)象，對(duì)這些地區(qū)夜間成像的研究就顯得很有意義。
微光探測(cè)技術(shù)是研究在低光照條件下景物信息的轉(zhuǎn)換、增強(qiáng)和應(yīng)用于空間觀察的光機(jī)電一體化技術(shù)，其成像效果與探測(cè)儀器的信號(hào)轉(zhuǎn)換、場(chǎng)景的照明條件及景物的反射率分布等因素有關(guān)。微光探測(cè)對(duì)成像儀器提出了更高的技術(shù)要求，如在可見光、近紅外通道有很高的探測(cè)靈敏度和動(dòng)態(tài)范圍(105數(shù)量級(jí)以上)；微光探測(cè)探測(cè)通道波段不能取得太窄等。
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