Kohdeominainen tekniikka lentokoneesta suoritettavaan spektraaliseen kuvantamiseen

dc.contributorAalto-yliopistofi
dc.contributorAalto Universityen
dc.contributor.advisorSaari, Heikki; TkT
dc.contributor.authorKantojärvi, Uula
dc.contributor.departmentDepartment of Electrical and Communications Engineeringen
dc.contributor.departmentSähkö- ja tietoliikennetekniikan osastofi
dc.contributor.labLaboratory of Space Technologyen
dc.contributor.labAvaruustekniikan laboratoriofi
dc.contributor.supervisorHallikainen, Martti; Prof.
dc.date.accessioned2011-12-08T09:17:46Z
dc.date.available2011-12-08T09:17:46Z
dc.date.issued2006
dc.description.abstractTässä työssä tutkitaan optisen datan käsittelykonseptin toimivuus lentokoneesta tapahtuvaan spektraaliseen kuvantamiseen. Laboratoriolaitteen suorituskyky määritettiin simulointien ja mittauksien avulla. Nykyisissä kuvaavissa spektrometreissä suurimmat ongelmat ovat kertyvä suuri datan määrä sekä sen pitkä käsittelyaika. Tässä laitteessa nämä molemmat ongelmat on poistettu mahdollistaen reaaliaikaisen tunnistamisen ja analysoinnin. Laite käy sovelluksiin, joissa tiedetään datan käsittelyalgoritmi jo etukäteen. Erilaisten konseptivaihtoehtojen suorituskykyä vertailtiin tässä työssä kehitetyllä matemaattisella mallilla. Yksittäiset komponentit mitattiin ja tuloksia käytettiin mallissa, jolla simuloitiin laboratoriolaitteen suorituskykyä. Määritettävät ominaisuudet olivat kokonaisvalotehon läpäisy sekä paikka- ja spektrierottelukyky. Simuloinnit suoritettiin aallonpituuksien 450 nm ja 900 nm välillä. Kokonaisvalotehon läpäisy oli 1-4.5%. Laboratoriolaitteen suorityskyky määritettiin käyttämällä neonlamppua sekä kapeaa rakoa kahden ja puolen metrin etäisyydellä. Mittaukset suoritettiin aallonpituuksien 600 nm ja 680 nm välillä. Mittaustulokset ja simuloinnit vastasivat toisiaan erittäin hyvin. Spektrierottelukyvyksi saatiin 3 nm. Modulaatio oli 20%, kun viivataajuus kuvasensorilla oli 24 lp/mm. Tuloksien perusteella voidaan sanoa, että konsepti sopii hyvin spektraaliseen kuvantamiseen lentokoneesta. Etuja ovat hyvä spektrierottelukyky sekä kohtuullinen kokonaisvalotehon läpäisy ja paikkaerottelukyky.fi
dc.description.abstractThis thesis describes the feasibility of a novel concept utilising on-board optical data processing for airborne spectral imaging. The main goal was to characterise the laboratory version of the instrument with the aid of simulations and measurements. Compared with traditional imaging spectrometers, this instrument radically reduces data processing time and data input, thus enabling real-time recognition and analysis. The instrument can be used in applications where the algorithm is known beforehand. A mathematical model was developed for the instrument and its performance was evaluated in order to compare different concept variations. All components were measured and characterised individually, and the results were used in the simulations. Performance was then analysed by means of radiometric throughput and spatial and spectral resolutions. The simulations were performed at wavelengths of 450 nm to 900 nm. The throughput was found to be between 1% and 4.5%. The set-up was characterised using a neon lamp and slit at a distance of two and a half metres. The measurements were performed on-axis at wavelengths between 600 nm and 680 nm. There was good correlation between the simulations and measurements. The spectral resolution was found to be 3 nm. For a modulation of 20%, the spatial frequency on the image sensor was 24 lp/mm. The results show that the concept is suitable for feature-specific airborne spectral imaging thanks to its good spectral resolution and reasonable radiometric throughput and spatial resolution.en
dc.format.extentxviii, 92
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.urihttps://aaltodoc.aalto.fi/handle/123456789/949
dc.identifier.urnurn:nbn:fi:tkk-007505
dc.language.isoenen
dc.locationP1fi
dc.programmeTietoliikennetekniikan koulutusohjelmafi
dc.programme.majorSpace engineeringen
dc.programme.majorAvaruustekniikkafi
dc.programme.mcodeS-92
dc.publisherHelsinki University of Technologyen
dc.publisherTeknillinen korkeakoulufi
dc.rights.accesslevelopenAccess
dc.subject.keywordoptical data processingen
dc.subject.keywordspectral imagingen
dc.subject.keywordhyperspectralen
dc.subject.keywordspatial light modulationen
dc.subject.keywordLCDen
dc.subject.keywordoptinen datan käsittelyfi
dc.subject.keywordspektraalinen kuvantaminenfi
dc.subject.keywordvalon modulointifi
dc.subject.keywordLCDfi
dc.subject.otherElectrical engineeringen
dc.subject.otherPhysicsen
dc.titleKohdeominainen tekniikka lentokoneesta suoritettavaan spektraaliseen kuvantamiseenfi
dc.titleFeature-specific on-board technology for airborne spectral imagingen
dc.typeG2 Pro gradu, diplomityöfi
dc.type.dcmitypetexten
dc.type.okmG2 Pro gradu, diplomityö
dc.type.ontasotDiplomityöfi
dc.type.ontasotMaster's thesisen
dc.type.publicationmasterThesis
local.aalto.digifolderAalto_34274
local.aalto.idinssi32776
local.aalto.openaccessyes
Files
Original bundle
Now showing 1 - 1 of 1
No Thumbnail Available
Name:
urn007505.pdf
Size:
9.47 MB
Format:
Adobe Portable Document Format