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《中国科学技术大学》 2007年
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辐射光谱辨识的原理研究与应用

范学良  
【摘要】: 人类认知周围世界的最方便、最有效的媒介是辐射。辐射本身具有强度大小和光谱分布特征。因此基于辐射的强度或光谱差异,可以完成对周围目标的有效辨识。 首先,本文从辐射传输过程的数学建模入手,建立了光电成像装置的像平面上像素点的灰(强)度值与辐射光谱强度的数学关系式。基于这个数学关系式,对辐射辨识系统进行了分类—一元辨识系统(传感函数个数为一)和多元辨识系统(传感函数个数为二或三),并指出辨识辐射光谱的关键因素是光电传感器的光谱敏感曲线的响应波段、形状和个数。 其次,本文对一元辨识系统的辨识方法,进行了理论研究和实验验证。由于一元辨识系统只能感受辐射的强度信息,一般来说,无法基于它的强度来辨识光谱。但是若视场中的目标具有辐射光谱分布差异,且其光谱分布差异主要体现在某一固定波段具有不同的单调性,那么可以通过有选择地改变光电传感器的响应波段,来提高目标与背景的对比度,从而也可以达到辨识目标的目的。 对于多元辨识系统(光谱敏感曲线个数为二或三),指出可以通过设计光谱敏感曲线的形状,来使得归一化信号强度可以表征光谱信息,从而可以有效辨识单色辐射、线性连续辐射。经过分析人眼锥细胞光谱敏感曲线,发现它具有三元辨识系统的典型特征。因此,它也就能辨识单色辐射、线性连续辐射,计算结果也证实了这一点。基于此,本文指出颜色的实质是生物形式的辐射光谱辨识坐标。 再次,辐射光谱辨识理论为色度学提供了理论基础。CIE1931RGB光谱三刺激值曲线是色度学中重要的实验曲线,研究发现,可以通过建立锥细胞光谱敏感曲线与光谱三刺激值曲线之间的数学关系,进而由人眼锥细胞敏感曲线推导出光谱三刺激值曲线,并对光谱三刺激值曲线出现负值部分作出了数学解释。 最后,基于辐射光谱辨识理论和生物学中的细胞分化理论,本文提出了一个色觉分化假说,做出了色域演化图,给色盲现象以一个定量的解释,为色觉的定量检查提供了理论依据。
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:O432.1

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【引证文献】
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1 林卫国;LED参数测量及其质量控制的研究与应用[D];武汉理工大学;2012年
【参考文献】
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【共引文献】
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8 张红娟;基于PCNN的图像去噪和图像增强方法研究[D];兰州大学;2011年
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10 孙越泓;基于粒子群优化算法的图像分割研究[D];南京理工大学;2010年
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1 代宏伟;布里渊散射水下探测目标的自动识别[D];南昌航空大学;2010年
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【同被引文献】
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【二级参考文献】
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7 彭书铭,孔繁敏,杨晓;一个计算大气逆辐射的新经验公式[J];广西气象;1992年02期
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7 盛立芳;郑元鑫;陈静静;王丹;;北部湾海-气热通量变化特征[A];“海洋动力过程与天气、气候变化”联合学术年会论文摘要集[C];2009年
8 张鸿儒;刘文涛;张东霞;李智慧;杨明成;何素芹;朱诚身;;聚N-异丙基丙烯酰胺/Fe3O4复合水凝胶的制备与磁性表征[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
9 孙冀;李朝辉;潘德惠;;一类非线性分布参数系统的辨识问题[A];1997中国控制与决策学术年会论文集[C];1997年
10 李志强;陈卫宾;徐文皓;罗丽芳;徐骏;;不同剂量~(60)Co辐照异体血对保存期内血红蛋白与血红蛋白A_2的影响[A];中国输血1999年年会暨纪念ABO血型发现100周年学术交流论文专辑[C];1999年
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2 本报见习记者 王学鹏 通讯员 武齐心;山东开展辐射应急演练[N];中国环境报;2009年
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4 记者 吴谷丰;日本福岛县67人受辐射但健康无碍[N];新华每日电讯;2011年
5 记者 蓝建中;福岛第一核电站3人遭过量辐射[N];新华每日电讯;2011年
6 记者 顾瑞珍 徐硙;“地铁安检辐射”引关注,环保部释疑[N];新华每日电讯;2011年
7 记者 颜园园;色觉卓嘎:从农奴到大学校长[N];人民日报海外版;2009年
8 本报见习记者 吴昭华 记者 曹小佳;四川加强核与辐射监管能力建设[N];中国环境报;2009年
9 王旭;新研究显示:辐射检查或增患癌风险[N];新华每日电讯;2009年
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1 范学良;辐射光谱辨识的原理研究与应用[D];中国科学技术大学;2007年
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4 王玉强;近世日本朱子学的确立[D];吉林大学;2009年
5 王晋生;加装长波高透过性薄膜的冷却顶板/置换通风系统实验与模拟[D];同济大学;2006年
6 张海林;提高散体有效导热系数模型准确度的理论与实验研究[D];华北电力大学(河北);2004年
7 沈曙光;基于支持向量机的热工过程逆动力学建模及控制[D];重庆大学;2009年
8 刘云龙;空间站舱内流动和传热的地面模拟及数值分析[D];清华大学;1997年
9 易俊林;放射诱导的脑组织损伤机理及中药的保护作用[D];中国协和医科大学;2001年
10 俞文明;旋转对称频域和时域积分方程方法及其软件实现和应用[D];南京理工大学;2007年
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1 赵慧男;辐射制双氯芬酸钠水凝胶经皮给药制剂的研究[D];第一军医大学;2005年
2 张丽芬;采用热—流耦合方法对内冷式涡轮叶片换热的计算研究[D];西北工业大学;2006年
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4 邹丹;黄芪对辐射所致小鼠损伤的保护作用[D];郑州大学;2005年
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6 李晶;开发区带动区域发展的效应与机理研究[D];西北大学;2009年
7 赵军旗;壳聚糖辐射降解及其产物抑菌性研究[D];湖南农业大学;2008年
8 陈美荣;弱视临床病因病机探讨[D];山东中医药大学;2005年
9 刘国军;锅炉煤粉加热升温机理的数值模拟研究[D];华中科技大学;2005年
10 胡明茂;开架式水下机器人系统辨识与控制技术研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
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