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为满足机载星载平台对光谱成像系统紧凑型和轻量化的需求,克服当前光谱成像技术分光系统结构复杂、成本高的不足,本文首次提出了基于量子点材料的推扫式光谱成像技术方案。量子点材料为光谱成像技术提供新的途径和办法,在航空航天等小型化光谱遥感领域具有极大的应用潜力。本文以推扫式量子点光谱成像技术为主线,确定整体设计方案,研究推扫式量子点光谱成像系统原理,并建立光谱重建的数学模型。并以此为基础,对光谱成像系统完成了系统仿真,讨论了最小二乘及正则化算法对重建光谱分辨率和准确性的影响,最后引入神经网络算法对地物目标光谱进行重建。本文主要研究内容及成果如下: 1.介绍了光谱成像技术的概念,对光谱成像系统的原理及分类、国内外光谱成像技术的发展进行研究总结; 2.介绍了量子点的基本概念,并介绍了量子点的主要制备方法以及本文所用到的硒化镉(CdSe)量子点合成方法——有机高温注射法,完成量子点光谱特性测试,最后介绍量子点阵列板的制作及对阵列板透过率进行测试; 3.介绍推扫式量子点光谱成像的技术方案,并对量子点量排布方式、量子点光谱成像原理及数据采集过程进行了详细说明。根据量子点光谱成像原理建立光谱重建的数学模型。并以此模型为基础详细说明了不同情况下的光谱重建的算法; 4.分别讨论了超定及欠定情况下不同算法对重建结果的影响。超定情况下,首先讨论了最小二乘算法不同光谱谱段间隔和噪声等因素对重建光谱分辨率的影响,以及对重建光谱准确性或者失真度的影响。并将已知数据立方体和仿真结果进行对比。除此之外,还将正则化和最小二乘对重建结果影响进行比较,包括获取不同正则参数的方法对准确性的影响。最后利用神经网络对超定情况下的光谱进行重建。欠定情况下,利用转换矩阵和神经网络对欠定情况下的光谱重建结果进行分析。 本文的研究成果为推扫式量子点光谱成像系统的进一步研究、实验验证及量子点光谱成像仪的研发提供了理论基础和设计依据。