针对毛刺的实时检测校正需求,提出一种基于滤波和预定义阈值检测的干涉数据毛刺实时检测校正方法,并给出了基于现场可编程门阵列的硬件实现。在使用较少硬件资源的情况下,所提方法可实现较高的检测精度,能有效检测出干涉数据中央条纹区可能存在的毛刺,可满足星上数据等实时处理的应用需求。

高分辨率傅里叶变换成像光谱仪具有高空间分辨率和高光谱分辨率的特点, 但光谱重建时间冗长。通过对傅里叶变换光谱重建流程分析, 为研制的1024pixel(光谱维)×1024piexl(像宽)×1024piexl(像高)高分辨率紫外傅里叶变换成像光谱仪的数据立方体反演, 设计了一种并行优化算法。实验表明, 在6核处理器上对512M和2G的数据立方体进行变换, 时间分别只需88.33s和489.75s, 加速比分别为3.70和3.04, 大幅度提高了运算效率。如将该算法应用到更多内核处理器上, 可得到更高的加速比和更少的运算时间。

针对空间外差光谱仪干涉数据盲元误差修正要求，分析了其形成机理与分布特点，提出了一种全局阈值粗判与加窗技术相结合的计算方法，完成了干涉数据盲元的定位检测及补偿修正。用对实验室内采集的连续光源干涉数据以及室外地基探测的大气CO₂ 吸收干涉数据分别进行盲元误差修正实验验证，实验结果表明该算法能够在不破坏干涉数据信息量的同时，完成盲元误差的补偿修正，提高了光谱复原精度。

为了获得弹光调制干涉具干涉信号的频谱, 需进行光谱反演, 但因其相位是非线性的, 直接采用快速傅里叶变换反演光谱会导致光谱严重失真, 因此提出采用非均匀快速傅里叶变换算法对干涉数据进行光谱反演的方法。首先采用基于高速数据采集卡PCI-5122设计的虚拟示波器获取652.6nm激光经弹光调制干涉具的干涉数据, 然后在MATLAB环境中对干涉数据进行光谱反演, 得到了相应的频谱信息。结果表明, 对采集的652.6nm激光波长测量误差小于1nm, 谱线位置误差小于0.1%, 验证了该算法在弹光调制非均匀干涉数据光谱反演的可行性, 这对弹光调制高性能傅里叶变换光谱仪的设计有借鉴应用价值。

由于传统的快速傅里叶变换（FFT）只适用于均匀采样的情况，对非均匀采样的干涉数据直接进行FFT会导致反演光谱的失真。针对该问题，国外的很多学者对非均匀快速傅里叶变换（NUFFT）方法进行了研究，并形成了比较成熟的理论。将NUFFT方法应用到干涉数据的光谱反演中，对不同采样频率和不同非均匀程度下的光谱反演精度进行了分析仿真，可以看出，在部分欠采样情况下，采样频率是影响光谱反演精度的主要因素；在过采样情况下，光程差的非均匀采样程度是影响反演精度的主要因素。实际应用中，需要综合考虑数据量、采样频率和光程差的非均匀采样程度来确定最终的参数。为了保证光谱反演的精度，获取的干涉数据中不存在部分欠采样是最基本的原则。

干涉光谱成像仪获取的干涉数据是一种中间数据, 需要进行光谱反演才能够得到目标光谱数据, 傅里叶变换方法是常规的光谱反演方法。 由于干涉数据中存在非均匀采样问题, 若忽略光谱混叠, 直接采用快速傅里叶变换会导致反演光谱的失真, 难以满足实时处理需求。 针对非均匀采样干涉数据的光谱反演需求, 将插值及非均匀快速傅里叶变换(NUFFT)方法应用到光谱反演处理中, 对过采样及部分欠采样情况下的非均匀采样干涉数据, 提出了相应的光谱反演方法, 并分析了方法的适用性。 最后对过采样及部分欠采样情况下的光谱反演方法进行计算机仿真, 过采样情况下采用NUFFT方法反演光谱的精度要明显高于插值方法, 而部分欠采样情况下插值方法反演光谱的精度要明显高于NUFFT方法, 并对欠采样造成的光谱混叠有一定的修正, 验证了方法的有效性。

干涉光谱仪获取的干涉数据是一种中间数据,需要进行光谱反演,常规的方法是采用傅里叶逆变换反演光谱。 文章由干涉数据的基本公式入手,推导出干涉数据的混合模型,给出一种基于干涉数据混合模型的光谱反演方法。 利用干涉数据对该方法及傅里叶逆变换方法进行计算机仿真,对其光谱反演结果进行对比。 由仿真结果可以看出,所提方法反演的光谱精度要优于通用的傅里叶逆变换方法反演的光谱,为干涉数据光谱反演提供新的思路。