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微光探測原理解說
點擊次數(shù)：5933 更新時間：2018-03-28
微光探測原理解說
微光探測月光、星光和大氣輝光等微弱的“可見”光統(tǒng)稱微光。微光云圖成像技術指夜間和晨昏等低照度條件下獲取可見光圖像的相關技術。微光探測器基本上都是對探測目標物反射的月亮/星光輻射進行探測的。
月亮本身并不是有效的發(fā)光體，它主要是反射太陽光的輻射。經(jīng)月亮反射來照射地表和云層的太陽輻射的總量取決于月相和月亮在天空中的高度。微光探測月亮的輻射并不是簡單的與照明部分成線形關系的函數(shù)，這主要是因為月表的凹凸不平而產生的陰影的存在，而這種陰影在滿月照射下可以被zui大限度地削弱，滿月下的輻射強度大約是1/4或者3/4月相時的9倍。相較于地球來說，月亮并不是太陽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]。
微光探測由于存在著許多影響月地之間輻射的因素，因而真正詳細地去闡述這個過程是十分復雜的。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相反的方向，冬天，北緯45°地區(qū)正午的太陽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°。因此可以得出結論，月亮輻射在太陽輻射zui弱的冬季可達到zui強。在冬天，冰雪覆蓋地表的不均勻和陰影的存在會使白天可見光成像受到影響，而這些問題在晚上將會很容易得到解決，因此夜間成像也比較清晰。太陽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。因此在一個時期月亮的高度變化要比太陽明顯的多。微光探測這意味著，在較短的一段時期，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有明顯的變化，同時，陰影的位置和其他地形因素也會發(fā)生變化。在南北極的夜晚，月亮會24 h都處在水平線上方，這就是極夜現(xiàn)象，對這些地區(qū)夜間成像的研究就顯得很有意義。
微光探測技術是研究在低光照條件下景物信息的轉換、增強和應用于空間觀察的光機電一體化技術，其成像效果與探測儀器的信號轉換、場景的照明條件及景物的反射率分布等因素有關。微光探測對成像儀器提出了更高的技術要求，如在可見光、近紅外通道有很高的探測靈敏度和動態(tài)范圍(105數(shù)量級以上)；微光探測探測通道波段不能取得太窄等。
