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高分辨率光谱视频采集 Review

Lin-sen CHEN, Tao YUE, Xun CAO, Zhan MA, David J. BRADY

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第9期   页码 1250-1260 doi: 10.1631/FITEE.1700098

摘要： 与传统视频采集技术相比，高分辨率光谱视频采集技术能够为精细农业、环境监测、遥感、军事刑侦等诸多重要领域提供高维度、高精度场景特征信息。传统光谱仪主要采用的扫描系统无法满足动态场景下的采集需求，从而限制了光谱成像技术的应用范围。近来，得益于计算摄像理论和半导体技术的快速发展，光谱视频采集技术成为可能。本文首先详细介绍了传统光谱仪的基本理论与工作原理。其次，针对光谱视频采集的核心问题，从成像理论、系统结构、关键器件等方面回顾了近年出现的瞬拍式光谱采集技术。从进一步提升光谱视频采集精度的角度出发，通过主观质量评价与客观指标比较，分析和总结了各光谱成像系统的性能优势与弊端，同时讨论了计算摄像理论、半导体制备工艺对光谱视频采集技术发展的关键作用。

关键词： 多光谱/高光谱视频采集；单次曝光；采样与重建    

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紧凑型计算光谱信息采集系统综述 Review Articles

宋洪亚1,张文屹1,李海峰1,刘旭1,2,3,郝翔1

《信息与电子工程前沿（英文）》 2020年 第21卷 第8期   页码 1119-1266 doi: 10.1631/FITEE.1900266

摘要： 近年来，软件算法被引入光谱检测，发展出一些计算型的光谱仪、光谱成像设备等光谱信息采集系统。通过与传统非计算方法比较，本文突出了计算光谱采集的优势。重点关注紧凑性特征，回顾最具代表性的计算光谱信息采集系统，并作讨论和展望。

关键词： 光谱成像；计算成像；光谱仪    

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计算成像领域新理论和新方法 Review

Xue-mei HU, Jia-min WU, Jin-li SUO, Qiong-hai DAI

《信息与电子工程前沿（英文）》 2017年 第18卷 第9期   页码 1207-1221 doi: 10.1631/FITEE.1700211

摘要： 我们概述了计算成像领域的基本原则和方法、发展过程及其在科学发展中起到的重要作用，从视觉信号的不同维度——包括空间、时间、角度、光谱、相位——分别综述了计算成像领域最新和最先进的研究进展，并讨论了该领域有发展前景的研究方向

关键词： 计算成像；多维多尺度；超分辨；飞秒成像；3D重建；超光谱成像    

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指纹光谱特征揭示叶斑病时空动态发展以实现显症前诊断 Article

朱逢乐, 苏珍珠, Alireza Sanaeifar, Anand Babu Perumal, Mostafa Gouda, 周瑞清, 李晓丽, 何勇

《工程（英文）》 2023年 第22卷 第3期   页码 171-184 doi: 10.1016/j.eng.2022.10.006

摘要： 高光谱成像（HSI）在跟踪病害初始侵染部位的动态进程以进行显症前诊断方面具有巨大潜力。然而，目前尚无相关文献提取出早期感染阶段活体叶片病变组织的指纹光谱特征（FSS），也没有探究HSI的检测机制。FSS是指能够表征特定植物病害的独特、有代表性的光谱特征。还研究了叶斑病早期发展阶段叶片的光谱和生化响应。本文所提取的全波段FSS能够捕捉病变发展过程中褪绿组织和坏死组织的独特特征，从而原位可视化植物-病原菌像素级的早期互作动态进程。为了揭示HSI 显症前诊断的机制，还建立了叶片的平均光谱响应与其生化指标（叶绿素、类胡萝卜素、丙二醛、抗坏血酸和还原型谷胱甘肽）之间的定量关系，回归模型在预测集的决定系数（R

关键词： 高光谱成像     指纹光谱特征     叶斑病     叶片病斑进展     显症前诊断     生化指标    

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新型高黏度改性沥青的研发和应用

杨林江

《中国工程科学》 2008年 第10卷 第12期   页码 92-96

摘要：

针对杭州湾大桥桥面铺装对高黏度改性沥青的技术要求，研发了一种新型高黏度改性沥青［1］。通过分析基质沥青、SBS、化学助剂的红外光谱，在研究沥青改性过程中微观结构变化规律的基础上，提出了采用SBS加化学接枝反应剂（增黏剂）TW-1和增容剂TW-2的沥青改性配伍设计，使改性沥青在提高低温延度

关键词： 杭州湾大桥     高黏度改性沥青     配伍机理     红外光谱分析     路用性能     施工性能    

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通过DOM的光谱特性对长江源头典型高原深水湖泊进行评价

田林锋,胡继伟,李存雄,黄先飞,谢伟芳

《中国工程科学》 2010年 第12卷 第6期   页码 80-84

摘要： 目前，紫外―可见光谱和分子荧光光谱在天然溶解有机质是表征天然溶解有机质的重要有效的手段，也是研究天然溶解有机质的主要手段。红枫湖为贵阳市5 个主要饮用水源地之一，对贵阳市社会发展具有重要作用。采用紫外―可见光谱和分子荧光光谱相结合的研究方法，对采自红枫湖中10个点的水样中天然溶解有机质的光谱特性研究。研究结果表明，红枫湖水体光谱特征主要表现为紫外―可见吸光值参数 E3/E4的变化范围是1.70~8.77。除后五火电厂外，水下10 m比水下5 m的 E3/E4 值要高。后五火电厂，北湖湖心和张官三点水样的光谱特征与其他地方不同。同时还表明溶解有机质的腐殖化程度与水深具有一定的相关性。

关键词： 天然溶解有机质     紫外―可见光谱     分子荧光光谱     相关性    

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低水多变环境下玉米叶片的光合与反射光谱特征

孙莉,苏根强,刘艳梅,赵闫闫,史刚荣

《中国工程科学》 2012年 第14卷 第3期   页码 70-75

摘要：

采用盆栽试验，以玉米品种苏玉19为试材，在每次复水第7天同时测定不同处理植株的生物量、根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标。多变低水环境下玉米幼苗生长明显受到抑制，但根冠比、叶绿素荧光、气体交换以及光谱特征等指标与正常供水没有差异。可见，生物量分配、光合作用和光谱特征的维持可能是玉米适应多变低水环境的重要生理机制。

关键词： 玉米     多变低水     叶绿素荧光     气体交换     反射光谱    

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中国首个地基高分辨率傅里叶变换光谱观测站的大气成分长期观测研究 Article

刘诚, 孙友文, 单唱功, 王薇, Justus Notholt, Mathias Palm, 殷昊, 田园, 高吉熹, 毛慧琴

《工程（英文）》 2023年 第22卷 第3期   页码 201-214 doi: 10.1016/j.eng.2021.11.022

摘要： 本文对我国首个全球碳总柱观测网（TCCON）高分辨率傅里叶变换光谱仪（FTS）地基观测站，即合肥观测站开展了系统性研究。该观测站可观测30多种大气成分的柱总量和VMR廓线。本文公布了2014年以来合肥观测站观测到的部分关键大气成分的时间序列，总结了迄今为止该站点取得的主要研究成果，包括光谱反演表征和归一化、关键大气成分的总体演变特征、排放估计、卫星和化学传输模式（CTM）

关键词： 遥感     傅里叶变换     大气污染     温室气体     气候变化    

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全光谱 LED 照明用荧光粉发展现状及趋势

陈晓霞,张霞 ,刘荣辉,刘元红,周裔朋,庄卫东

《中国工程科学》 2020年 第22卷 第2期   页码 71-78 doi: 10.15302/J-SSCAE-2020.02.011

摘要：

随着人们对照明品质要求的提高，全光谱发光二极管（LED）照明成为发展热点。本文对全光谱 LED 用关键材料——荧光粉进行了详细分析，对比了每种体系的发光性能并给出了各类型的代表材料，重点阐述了紫光–近紫外光激发的多种颜色荧光粉的优劣势、研究进展以及实际应用情况目前可供全光谱使用的紫光–近紫外光激发的荧光粉存在蓝粉和青粉普遍发射光谱窄、光效偏低和热稳定性较差，黄粉及远红光荧光粉对紫光或近紫外光的吸收较低导致发光效率不佳，单一基质白光荧光粉的红光发射不足等问题研究提出，可重点突破适合紫光–近紫光激发高光效和高热稳定性的宽谱蓝粉、青粉、黄绿粉、黄粉、长波红粉以及单一基质白光荧光粉的制备和应用技术，开发与现有应用产品体系相匹配的高效及连续化制备技术，由此促进全光谱 LED 的进一步发展。

关键词： 全光谱LED     高品质照明     紫光芯片     荧光粉    

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焊接电弧光谱信息测控技术及其应用

李俊岳,杨运强,李桓,张晓囡,杨立军

《中国工程科学》 2001年 第3卷 第7期   页码 21-29

摘要：

焊接电弧中含有丰富的光谱信息，利用这些信息对焊接电弧这一复杂的物理现象进行测试（或称诊断）和控制，是提高和发展焊接技术的一种非常有效的方法，具有重要的理论和实际意义。文章论述了这方面 研究的进展，阐明了电弧光谱信息的测控原理，介绍了电弧光谱信息在电弧诊断，电弧气氛监控，弧焊区成像，特别是近年来在脉冲MIG焊熔滴过渡控制等方面的应用情况。

关键词： 光谱信息     焊接电弧     等离子体     诊断     自动控制    

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脉冲MIG焊熔滴过渡光谱信息的研究

李俊岳,杨立军,胡胜钢,李桓,柳刚

《中国工程科学》 2000年 第2卷 第7期   页码 79-86

摘要：

采用焊接电弧光谱检测装置，对脉冲MIG焊熔滴过渡的光谱信息进行了研究，结果表明，电弧光谱信息可以很好地反映脉冲MIG焊的熔滴过渡；发现了多种熔滴过渡的光谱信息模式，这些模式可反映1峰0基、1峰1基等各种形式的熔滴过渡，特别是可以对脉冲峰值期间的多滴喷射过渡作出清晰的反映；信号波形的脉动幅值大，脉宽较宽，抗干扰能力强，容易识别，信号品质优越。这些结果为脉冲MIG焊熔滴过渡的光谱实时控制奠定了良好基础，为脉冲MIG焊的控制开辟了一条新途径。

关键词： 电弧光谱信息     脉冲MIG焊     熔滴过渡     过渡模式    

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用高光谱发光法研究Cu(Inx,Ga1–x)Se2 (CIGS)模块中由P1引起的功率损耗的成因 Article

César Omar Ramírez Quiroz, Laura-Isabelle Dion-Bertrand, Christoph J. Brabec, Joachim Müller, Kay Orgassa

《工程（英文）》 2020年 第6卷 第12期   页码 1395-1402 doi: 10.1016/j.eng.2019.12.019

摘要：

在本文中，我们利用了高光谱高分辨率光致发光映射技术，这是一个强大的工具，可用于选择和优化在Cu(Inx与在激光路径上应用的光学孔径无关。我们的发现能更好地理解P1引起的功率损耗，并为改进与行业相关的模块互连方案提供了新的见解。

关键词： Cu(Inx     Ga1–x)Se2     电池到模块的效率差距     由P1引起的功率损耗     高光谱光致发光     激光烧蚀短程热效应    

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我国新一代极轨气象卫星（风云三号）工程地面应用系统

卢乃锰,董超华,杨忠东,施进明,张鹏

《中国工程科学》 2012年 第14卷 第9期   页码 10-19

摘要：

风云三号气象卫星是实现全球、全天候、多光谱、三维、定量遥感的我国第二代极轨气象卫星系列，已成为世界气象组织在亚洲的重要业务卫星，为提高我国气象卫星在世界气象组织卫星观测系统中的地位奠定了重要的基础依靠我国自主力量设计与建设的新一代极轨气象卫星风云三号地面应用系统首次利用海内外接收站网实现了上、下午星全球资料的高时效获取，首次利用国产卫星实现了大气三维探测，实现了臭氧和辐射收支等探测的高精度处理，

关键词： 风云三号     多光谱     三维     定量遥感    

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地基超光谱立体遥感网络——一种探究中国PM2.5和O3协同控制的新策略 Article

刘诚, 邢成志, 胡启后, 李启华, 刘浩然, 洪茜茜, 谈伟, 季祥光, 林华, 陆川, 林继楠, 刘瀚洋, 魏少聪, 陈健, 杨昆鹏, 王顺天, 柳婷, 陈羽佳

《工程（英文）》 2022年 第19卷 第12期   页码 71-83 doi: 10.1016/j.eng.2021.02.019

摘要： 2015 年以来，中国科学技术大学（USTC）基于多轴差分吸收光谱仪（MAX-DOAS）在全国范围内主导建立了地基超光谱遥感网络。此外，立体监测网络中的五个MAX-DOAS 站点[石家庄（SJZ）、望都（WD）、南城（NC）、中国气象科学研究院（CAMS）和中国科学院大学（UCAS）]同时监测到一次发生在华北平原（NCP）西南&mdash作为二次气溶胶的重要前体物，研究发现WD和NC的NO2气团峰值均比其气溶胶消光气团峰值早出现约1 h。该地基超光谱立体遥感网络为支持PM2.5、O3及其前体物的管控和溯源提供了一种非常具有前景的策略。

关键词： 多轴差分吸收光谱仪     立体监测     区域传输     臭氧生成     控制策略    

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光的本性

范良藻,冯劲松

《中国工程科学》 2007年 第9卷 第2期   页码 58-67

摘要：

文献［１］提出每一个光量子hf都由个数不同的N（λ）个单光子组成的假设，并在已公布的氢光谱的数 据中找出和不同hf的光量子相对应的N（λ）值和单光子的质量。文章报告了进一步发现光量子hf的波长与N（λ） 的乘积在某些特定条件下是一个不变量ζ＝N（λ）λ［２］这一特征现象，从而破解了波粒二象性近百年之迷端：所 谓光量子的波长不过是相邻两个单光子的间距，而频率f则是在单位时间内通过空间坐标某处单光子的个数， 并用单光子的数形结构导出所有惯性系中光速c＝λf都是不变的结论。

关键词： 光量子     波粒二象性     原子光谱     狭义相对论    

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标题 作者 时间 类型 操作

高分辨率光谱视频采集

Lin-sen CHEN, Tao YUE, Xun CAO, Zhan MA, David J. BRADY

期刊论文

紧凑型计算光谱信息采集系统综述

宋洪亚1,张文屹1,李海峰1,刘旭1,2,3,郝翔1

期刊论文

计算成像领域新理论和新方法

Xue-mei HU, Jia-min WU, Jin-li SUO, Qiong-hai DAI

期刊论文

指纹光谱特征揭示叶斑病时空动态发展以实现显症前诊断

朱逢乐, 苏珍珠, Alireza Sanaeifar, Anand Babu Perumal, Mostafa Gouda, 周瑞清, 李晓丽, 何勇

期刊论文

新型高黏度改性沥青的研发和应用

杨林江

期刊论文

通过DOM的光谱特性对长江源头典型高原深水湖泊进行评价

田林锋,胡继伟,李存雄,黄先飞,谢伟芳

期刊论文

低水多变环境下玉米叶片的光合与反射光谱特征

孙莉,苏根强,刘艳梅,赵闫闫,史刚荣

期刊论文

中国首个地基高分辨率傅里叶变换光谱观测站的大气成分长期观测研究

刘诚, 孙友文, 单唱功, 王薇, Justus Notholt, Mathias Palm, 殷昊, 田园, 高吉熹, 毛慧琴

期刊论文

全光谱 LED 照明用荧光粉发展现状及趋势

陈晓霞,张霞 ,刘荣辉,刘元红,周裔朋,庄卫东

期刊论文

焊接电弧光谱信息测控技术及其应用

李俊岳,杨运强,李桓,张晓囡,杨立军

期刊论文

脉冲MIG焊熔滴过渡光谱信息的研究

李俊岳,杨立军,胡胜钢,李桓,柳刚

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用高光谱发光法研究Cu(Inx,Ga1–x)Se2 (CIGS)模块中由P1引起的功率损耗的成因

César Omar Ramírez Quiroz, Laura-Isabelle Dion-Bertrand, Christoph J. Brabec, Joachim Müller, Kay Orgassa

期刊论文

我国新一代极轨气象卫星（风云三号）工程地面应用系统

卢乃锰,董超华,杨忠东,施进明,张鹏

期刊论文

地基超光谱立体遥感网络——一种探究中国PM2.5和O3协同控制的新策略

刘诚, 邢成志, 胡启后, 李启华, 刘浩然, 洪茜茜, 谈伟, 季祥光, 林华, 陆川, 林继楠, 刘瀚洋, 魏少聪, 陈健, 杨昆鹏, 王顺天, 柳婷, 陈羽佳

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光的本性

范良藻,冯劲松

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