一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法技术方案

本发明专利技术公开了一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法。该方法步骤如下：1.利用最大长度线性移位寄存器序列构造循环矩阵作为编码模板；2.主机根据成像光谱系统不同的实时性要求进行判断，选择一种缓存策略对FPGA进行配置，并向挂载的大容量数据存储器预存一定帧数的编码模板；3.大容量数据存储器和输入输出缓存根据选定的缓存策略构建高速数据传输通路。本发明专利技术的优点在于：编码模板具备高信噪比、多通道特点，且易于在DMD上实现；缓存策略适用于不同的实时性要求，确保前端数据写入不间断，后端DMD模板数据加载在帧内连续无停顿。

【技术实现步骤摘要】
一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法
：本专利技术涉及多通道编码孔径技术，具体来说是一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法，它主要用于为高信噪比成像光谱系统提供光谱维或者空间维的编码孔径。
技术介绍
：传统基于色散型的成像光谱仪按照成像方式来分一般分成两种：光机扫描方式和推扫方式。光机扫描式成像光谱仪的扫描镜由刈幅的一端快速扫描至另一端，完成穿轨方向空间维的成像，而机载或者星载平台的运动则完成沿轨方向空间维的成像。由于穿轨方向的扫描速度很快，导致探测器针对每个空间位置点的驻留时间很短，较短的积分时间降低了信噪比；推扫式成像光谱仪为了提高光谱分辨率和空间分辨率，往往减小置于物镜焦平面的狭缝宽度。如此一来，进入系统视场光阑的光通量也会减小，原本就因为光栅分光而分散在面阵探测器各行的单波长辐射能量相应地进一步减小，影响了整个成像光谱仪系统的信噪比性能。而数字微镜器件(DigitalMicro-mirrorDevice,DMD)的引入，为实现高信噪比成像光谱系统提供了可能。基于DMD的成像光谱仪一般将DMD置于物镜焦平面或者第一级光栅准直汇聚后的焦平面上，作为空间维或者光谱维的光调制器。而DM本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据成像光谱系统光谱通道数确定编码阶数s，根据成像光谱系统探测器积分时间确定编码驻留时间t；步骤2：根据编码阶数s对应得到长度为m的最大长度线性移位寄存器序列[a1,a2,...,am]，其中ai∈{0,1},i＝1,2,...,m，并且m＝s；步骤3：构造编码矩阵H，使得H=a1,a2,...,ama2,a3,...,a1.................am,a1,...,am-1]]>其中矩阵的第2行，第3行，……，第m行分别为序列[a1,a2,...,am]依次左移一位得到；步骤4：根据数字微镜器件DMD的阵列规模确...

【技术特征摘要】
1.一种成像光谱系统中多通道孔径编码方法，其特征在于包括以下步骤：步骤1：根据成像光谱系统光谱通道数确定编码阶数s，根据成像光谱系统探测器积分时间确定编码驻留时间t；步骤2：根据编码阶数s对应得到长度为m的最大长度线性移位寄存器序列[a1,a2,...,am]，其中ai∈{0,1},i＝1,2,...,m，并且m＝s；步骤3：构造编码矩阵H，使得其中矩阵的第2行，第3行，……，第m行分别为序列[a1,a2,...,am]依次左移一位得到；步骤4：根据数字微镜器件DMD的阵列规模确定一帧编码模板的数据量D；步骤5：分别取出编码矩阵H的第1行，第2行，……，第m行，根据数字微镜器件DMD上的光谱标定结果对应得到第1帧，第2帧，……，第m帧编码模板，存储在主机中；步骤6：根据USB接口的实际传输速率S得到一帧编码模板数据的传输时间T，其中T＝D/S；步骤7：主机通过USB控制器芯片、FPGA中的输入FIFO缓存和存储器控制器向挂载在FPGA上的大容量数据存储器预存一定帧数的编码模板，其中输入FIFO缓存用于匹配读写速率和总线位数差异；其具体方法步骤如下：(7-1)判断t>T是否成立，如果成立，执行步骤(7-2)；如果不成立，执行步骤(7-3)；(7-2)主机通过USB控制器芯片、FPGA中的输入FIFO缓存和FPGA中的存储器控制器向大容量数据存储器中预存第1帧编码模板，执行步骤8；(7-3)根据编码驻留时间t和USB接口的实际传输速率S得到编码驻留时间内传输的最大编码模板数据量Dt，其中Dt＝S×t，执行步骤(7-4)；(7-4)主机通过USB控制器芯片...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，汤心溢，于洋，张宁，代具亭，杨龙，
申请(专利权)人：中国科学院上海技术物理研究所，
类型：发明
国别省市：上海;31