HJ红外相机光谱响应函数
红外图谱分析方法
红外光谱图解析一、分析红外谱图（1）首先依据谱图推出化合物碳架类型，根据分子式计算不饱和度。
公式：不饱和度＝F+1+(T-O)/2其中：F：化合价为4价的原子个数（主要是C原子）；T：化合价为3价的原子个数（主要是N原子）；O：化合价为1价的原子个数（主要是H原子）。
F、T、O分别是英文4,3 1的首字母，这样记起来就不会忘了举个例子：例如苯（C6H6），不饱和度＝6+1+（0-6）/2＝4，3个双键加一个环，正好为4个不饱和度。
（2）分析3300~2800cm^-1区域C-H伸缩振动吸收，以3000 cm^-1为界，高于3000cm^-1为不饱和碳C-H伸缩振动吸收，有可能为烯、炔、芳香化合物吗，而低于3000cm^-1一般为饱和C-H伸缩振动吸收。
（3）若在稍高于3000cm^-1有吸收，则应在2250~1450cm^-1频区，分析不饱和碳碳键的伸缩振动吸收特征峰，其中：炔—2200~2100 cm^-1烯—1680~1640 cm^-1芳环—1600、1580、1500、1450 cm^-1若已确定为烯或芳香化合物，则应进一步解析指纹区，即1000~650cm^-1的频区，以确定取代基个数和位置（顺反，邻、间、对）。
（4）碳骨架类型确定后，再依据其他官能团，如C=O，O-H，C-N 等特征吸收来判定化合物的官能团。
（5）解析时应注意把描述各官能团的相关峰联系起来，以准确判定官能团的存在，如2820、2720和1750~1700cm^-1的三个峰，说明醛基的存在。
解析的过程基本就是这样吧，至于制样以及红外谱图软件的使用，一般的有机实验书上都有比较详细的介绍的。
二、记住常见常用的健值1.烷烃3000-2850 cm-1C-H伸缩振动1465-1340 cm-1C-H弯曲振动一般饱和烃C-H伸缩均在3000 cm-1以下，接近3000 cm-1的频率吸收。
2.烯烃3100~3010 cm-1烯烃C-H伸缩1675~1640 cm-1C=C伸缩烯烃C-H面外弯曲振动（1000~675cm^1）。
环境卫星有效载荷——红外相机
环境卫星有效载荷——红外相机红外相机将来自地球表面环境地物的红外反射及辐射信号，经光学系统会聚镜成像到线列探测器上，完成光电信号的转换。
探测器输出的电信号进行数字处理形成数字信号，并进行均匀性校正，形成近红外、短波红外、中波红外和长波红外四个红外通道4个通道的红外图像数据。
红外相机有近红外、短波红外、中波红外和长波红外四个红外通道，波段跨越0.75μm～12.5μm，光学口径200mm。
红外相机的光路结构如图3.3-4所示，由主光学系统、后光学系统及其光学薄膜元件组成。
环境目标信号经双面旋转扫描反射镜反射，进入同轴光学系统，以准平行光出射。
分色片D1反射中长波红外波段，透射近红外短波红外波段，分色片D2反射近红外波段，透射短波红外波段。
由各通道透镜组将信号会聚成像于各自对应的探测器组件上。
各探测器焦平面组件均由探测器线列镶嵌以滤光片构成，以响应各光谱波段的信号，并形成4个光谱通道。
中红外、长波红外两个线列探测器集成到同一个焦平面上，由一台斯特林制冷机进行制冷，制冷温度95K。
红外相机主要包括1台红外相机光机扫描头部、1台红外相机信息处理箱和1台斯特林制冷机控制箱。
选择同轴两反的卡塞格林系统作为主光学系统。
系统的主镜为抛物面，副镜为双曲面，校正了系统的球差。
主镜筒采用材料为殷钢，主镜采用石英材料。
望远镜筒与副镜支架为一体化设计，这样加强了主镜与副镜的配合精度。
副镜支架的肋板设计成倾斜面。
在望远镜系统中，机械保证主镜和副镜安装后的同心度。
红外相机成像方式选择多元并扫式。
探测器采用多元器件，不同于推扫式的是多元探测器成像不是在穿轨方向而是在沿轨方向同时成像，其优点是在大的刈副宽度下可以有效地提高系统的探测灵敏度。
考虑到滤光片与探测器组合的分光方式在结构上比较紧凑，光学效率高，因此采用分色片先把近红外、短波红外波段与中红外、长波红外波段分离开，再通过各自的后光学系统会聚到滤光片-探测器组件上，形成红外相机所需要的4个探测波段。
红外光谱介绍
Infrared SpectroscopyDalian(116029),China2005-02-25红外光谱（IR）分子振动与红外光谱的基本原理分子中的原子与原子之间的化学键键长、键角不是固定不变的，如同弹簧连接起来的一组球。
整个分子一直在不断的振动着，当一定频率的光经过分子时，就被分子中相同频率的振动的键所吸收，如果分子中没有振动频率相同的键，红外光就不会被吸收。
因此，用连续改变频率的红外光照射样品时，则通过样品槽的红外光有些区域较弱，有些区域较强。
如用频率（v）或波长为横坐标，用透光率（Transmittance，T%）为纵坐标作图，就得到了红外吸收光谱。
可以设想分子中的键与弹簧相似，因此，化学键的振动可按谐振动处理，不同的是化学键振动能量是量子化的。
双原子分子振动的机械模型如下图：子质量（m1与m2）的函数：振动频率如以波数表示，则：分子的振动自由度与峰数分子中键的振动大致可分为伸缩振动和弯曲振动两种，分别以v 和δ表示，如下图所示：伸缩振动引起键长的变化，它们所产生的吸收带在高波数一端，伸缩振动有不对称伸缩和对称伸缩之分，前者在高波数一段。
弯曲振动引起键角的变化，它们的力常数较小，因此它们所产生的吸收带在低波数一端，弯曲振动有面内振动和面外振动之分，前者也在高波数一端。
它们的表示方法如下图：IR谱产生的吸收峰的数目取决于分子振动自由度。
一个原子在空间运动有三个自由度，即向x、y、z三个坐标方向运动，在含有n个原子的分子中，由于当原子结合成分子时，自由度数不损失，所以，分子自由度的总数为3n个。
分子作为一个整体，其运动状态可分为平动、振动及转动三类。
分子自由度数=平动自由度数+转动自由度数+振动自由度数振动自由度数=分子自由度数-平动自由度数-转动自由度数【注意】线性分子的转动自由度为2，非线性分子的转动自由度为3 因此，线性分子振动自由度为3n-5，非线性分子振动自由度为3n-6。
理论上讲，每个振动自由度在红外光谱区都将产生一个吸收峰。
环境卫星HJ1A超光谱成像仪在轨辐射定标及光谱响应函数敏感性分析
谱成像仪 缺乏各通道光谱响应 函数这 一问题 ， 传统 的反射率 基法 予 以改进 ，提 出一 种不使 用光 谱响应 函 对 数 的场地定标 方法 。 利用敦煌 场地 ２ ０ 年 ８ ０９ 月定标 实验数据 ，实现 超光谱成像 仪在 轨辐射定 标 。通过构 建 不 同形状 的光谱 响应函数 ， 分析 光谱 响应 函数形状对最终辐射定 标结果产生的误差 。结果表 明，利用新提 出 的场地定标方 法可以实现超光谱成像仪绝对辐 射定标 ，除水汽 和氧气 吸收通 道外 ，光 谱响应 函数对 定标结
环境卫星 Ｈ １ Ｊ Ａ超 光 谱成 像 仪 在 轨 辐射 定 标及 光谱 响应 函数敏 感 性 分 析
高海亮 。 顾行发 ¨ ， ～， 余 涛 。 李小英 。 巩 慧Ｌ ～， ， ， 李家 国 ～， 朱光辉
１ ．中国科学 院遥感应用研究所遥感科学 国家重点实验室 ，北京 ２ ．中国科学 院研究生 院，北京
轨辐射定标［ 。结果表 明 ， 地定 标方 法可 以得到 卫星 在 ９ 场 轨运行期间 的各传感器绝 对辐射定标系数 ，在一定 程度上 满
足 定 量 化 遥 感 的需 求 。
同其他卫星 的多光谱传感 器相 比， 光谱成像 仪的一个 超 特 点是 光谱分辨率非 常高 ， 且在成像过程 中需要进行 傅 里叶 变换 ， 导致在卫 星发射 前无法测量得到超光 谱成像仪 各通道
中图 分 类 号 ： ７ ２４ ＴＰ ２ ．
际相关 专家的认可 ， 该方 法 已经成为卫 星在 轨期 间必 然采用
引 言
环 境 卫 星 ＨＪ Ａ 是 我 国 环 境 减 灾 系 列 卫 星 的 第 一 颗 星 ， １
的定 标 方 法 之 一 ，成 功 对 Ｌ ｎ ｓｔＴＭ／ ＴＭ ＋，ＭＯ Ｓ ａ ｄａ Ｅ ＤＩ ， ＡＳ Ｅ Ｔ Ｒ，ＭＩＲ，Ｓ ＯＴ和 Ｓ ａ Ｆ Ｓ Ｐ ｅＷｉＳ等多 颗卫星 实现 在轨 辐 射定标 ］ 。国内从 上个 世 纪末 开始 ，建 立 了敦 煌 和青海 湖 两个 国家级 辐射 校正场 ， 分别对 可见近红外卫 星及热红外 卫 星开 展 在 轨 定 标 实 验 ，经 过 １ ０多 年 的 发 展 ，对 我 国 的
光谱响应函数和辐射定标系数的区别
光谱响应函数和辐射定标系数的区别光谱响应函数和辐射定标系数是用于计量光学测量和数据处理的两个关键参数。
它们在光谱分析、辐射计量以及光学仪器的研究和应用中起到非常重要的作用。
虽然它们都与光学测量相关，但它们具有不同的作用和原理。
在本文中，我们将详细探讨光谱响应函数和辐射定标系数的区别和应用。
1. 光谱响应函数光谱响应函数是一种用于描述光学系统的相对响应的函数。
它通常是一个与波长有关的函数，用于表示光学系统对不同波长的光的响应程度。
光谱响应函数可以描述光学系统在整个可见光谱范围内的响应特性。
通常，它由光学系统中的感光元件的响应曲线和滤光器的透过率曲线的乘积给出。
光谱响应函数可以用于研究光学系统的成像质量、颜色测量、光谱分析以及光学传感器等领域。
在实际应用中，我们通常会使用一个标准光源，如白光源或标准光谱辐射源，辅以光电二极管或光谱仪等测量设备，来获得光谱响应函数。
通过测量不同波长下的光谱响应，我们可以得到光学系统的响应特性，并进行光谱数据的校正和处理。
2. 辐射定标系数辐射定标系数是一种用于将光学测量的辐射值与实际辐射值相互关联的参数。
它是光学辐射计的核心参数之一，通常用于辐射计的校准和辐射测量。
辐射定标系数可以理解为光学系统中的一个比例因子，将测量到的辐射值转化为实际光辐射强度或能流密度。
辐射定标系数的计算通常需要使用辐射标准或标定源进行。
标定源通常是经过精确校准的光源或辐射源，它们具有已知的辐射强度或能流密度。
通过使用标定源和测量设备，可以根据测量值和标定值之间的比值得到辐射定标系数。
辐射定标系数的应用范围非常广泛，涉及到许多领域，例如光学传感器、光学通信、红外辐射测量、成像系统等。
在这些应用中，辐射定标系数可以用于将测量到的辐射信号转化为标准辐射强度或能流密度，从而实现精确的辐射测量和数据处理。
3. 区别和应用光谱响应函数和辐射定标系数在光学测量中起着互补的作用。
它们的区别主要体现在两个方面：3.1 原理和定义光谱响应函数描述了光学系统对不同波长光的响应程度，它是一个相对的描述。
环境卫星（HJ）数据辐射定标与大气校正
响应函数值。
DNij = TiRijIj DNij 是波段j中像元i的灰度值， Ti 是指像元i处表征表面变化的地貌因子，对确定的像元所 有 波 段 都 相 同 , Rij 是 波 段 j 中 像 元 i 的 反 射 率 ， Ij 是 波 段 j 的 光 照 因 子 。 如 果 假 设 DNi. 表示像元i的所有波段的几何平均值， DN.j 表示波段j对所有像元的几何平均值， DN.. 表 示 所 有 像 元 在 所 有 波 段 的 数 据 的 几 何 均 值 ， 则 DN.j / DN .. 表 示 DNij / DNi. 对一个波段中所有像元的几何平均值：
2 HJ-CCD-A 星影像辐射定标和大气校正实例
2.1 环境卫星（HJ）数据介绍
环境与灾害监测预报小卫星星座 A、B 星(HJ-1A/1B 星)于 2008 年 9 月 6 日成功发射， HJ-1-A 星搭载了 CCD 相机和超光谱成像仪（HSI），HJ-1-B 星搭载了 CCD 相机和红外相机 （IRS）。星座 CCD 相机的重访周期为 2 天，解决了中分辨率遥感影像获取周期短的问题。 该星座的主要任务是对自然灾害、生态破坏、环境污染进行大范围、全天候、全天时的动态 监测，结合地面应用系统对灾害和生态环境的发展变化趋势进行预测，对灾情和环境质量进 行快速和科学评估，提高灾害和环境信息的观测、采集、传送和处理能力，为紧急救援、灾 后救助及恢复重建和环境保护工作提供科学依据。环境卫星高度是 650km。环境卫星图像包 含 4 个波段：0.43-0.52um，0.52-0.6um，0.63-0.69um，0.76-0.9um，空间分辨率均为 30m。
红外检测技术规范(2004)
红外检测技术规范(2004)1. 引言红外检测技术是一种基于物体发射、反射、透射红外辐射的原理，利用红外探测器对目标进行无损检测、诊断和识别的技术。
自20世纪50年代以来，红外检测技术在军事、航天、航空、电力、医疗、环保等领域得到了广泛的应用。
为规范红外检测技术的研发、生产和应用，提高红外检测设备的性能和质量，制定本规范。
2. 范围本规范适用于红外检测设备的研发、生产和应用，包括红外热像仪、红外相机、红外测温仪、红外光谱仪等。
3. 规范性引用文件下列文件对于本规范的应用是必不可少的，凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括修改单）适用于本规范。
GB/T 158351995 红外热像仪通用技术条件GB/T 67222002 红外相机通用技术条件GB/T 119382002 红外测温仪通用技术条件GB/T 138241992 红外光谱仪通用技术条件4. 术语和定义4.1 红外检测技术：利用红外探测器对目标进行无损检测、诊断和识别的技术。
4.2 红外热像仪：通过接收物体发射的红外辐射，将其转换为热像图，显示物体表面温度分布的设备。
4.3 红外相机：通过接收物体反射或透射的红外辐射，将其转换为可见图像，显示物体表面特征的设备。
4.4 红外测温仪：通过接收物体发射的红外辐射，测量物体表面温度的设备。
4.5 红外光谱仪：通过分析物体发射、反射或透射的红外辐射光谱，获取物体化学成分、结构等信息的设备。
5. 技术要求5.1 红外热像仪5.1.1 系统性能红外热像仪的系统性能应符合GB/T 158351995的规定。
5.1.2 分辨率红外热像仪的分辨率应不低于320×256，且在标准视场角下，空间分辨率应不大于0.1mrad。
5.1.3 灵敏度红外热像仪的灵敏度应满足以下要求：a) 在标准视场角下，对黑体目标的检测限应不大于0.1℃；b) 在非标准视场角下，对黑体目标的检测限应不大于0.2℃。
光谱响应函数法
光谱响应函数法光谱响应函数法是一种广泛应用于光学检测和光谱分析的方法。
本文将详细介绍光谱响应函数法的相关内容，包括定义、性质、测量、应用、仪器设备、光学原理、误差分析和扩展技术等方面。
一、定义与性质光谱响应函数法是一种通过测量光谱响应函数来分析物质的光学特性的方法。
光谱响应函数描述了光电器件对不同波长光的响应程度，通常用相对值表示。
该方法具有以下性质：1.光谱响应函数是波长的函数，表示光电器件对不同波长光的响应。
2.光谱响应函数具有非线性，即波长与响应之间并非简单的线性关系。
3.光谱响应函数的测量需要使用特定的光学仪器和设备。
4.光谱响应函数可以用于分析物质的光学特性，如吸收、反射、透射等。
二、光谱响应函数的测量测量光谱响应函数需要使用一些常用的光电器件和测量原理。
下面将介绍一些常用的测量方法：1.使用光电倍增管（PMT）或光子计数器等光电器件测量光谱响应函数。
这些器件可以检测不同波长的光，并输出相应的电信号。
通过测量电信号与输入光的波长之间的关系，可以获得光谱响应函数。
2.采用单色仪法测量光谱响应函数。
该方法使用单色仪将宽带光分解成不同波长的单色光，并分别测量每个单色光的响应。
通过数据处理和分析，可以得到光谱响应函数。
3.利用光谱辐射计或光谱仪等光学仪器测量光谱响应函数。
这些仪器可以测量物体在不同波长下的辐射亮度或反射率等光学特性，从而得到光谱响应函数。
三、光谱响应函数的应用光谱响应函数法具有广泛的应用领域，包括光探测与成像、光捕捉、光信号处理等方面。
下面将介绍几个具体的应用实例：1.光探测与成像：利用光谱响应函数法可以实现对不同波长光的探测和成像。
例如，在医学诊断中，通过测量人体组织在不同波长下的透射或反射光谱，可以对病变部位进行精确的诊断。
2.光捕捉：利用光谱响应函数法可以实现高效的光捕捉和利用。
例如，在太阳能电池中，通过优化光谱响应函数，可以提高太阳能电池的转换效率。
3.光信号处理：利用光谱响应函数法可以实现对光信号的快速、高效处理。