一种基于散射介质的超分辨光谱成像系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于散射介质的超分辨率光谱成像系统及方法。该系统包括：标定支路A、散射介质4、透镜5、探测器6、待测支路B；标定支路A包括光源模块1、第一准直扩束系统2和针孔3，待测支路B包括待测光源7、第二准直扩束系统8和目标9。本发明专利技术实施例首先测得光源模块输出不同波长时系统的点扩散函数，构建光谱点扩散函数(SPSF)，采用压缩感知(CS)方法实现光谱重建，同时搭配合适散射平均自由程的散射介质，利用待测光源波长对应的点扩散函数对相机接收的散斑进行去卷积，可在不增加系统复杂度的前提下实现最大限度超分辨率成像。此外，本发明专利技术提出的超分辨率光谱成像系统结构简单，易操控、元件成本低、且抗扰动能力强、适用领域广。

【技术实现步骤摘要】
一种基于散射介质的超分辨光谱成像系统及方法
本专利技术属于超分辨率光谱成像
，具体涉及一种基于散射介质的超分辨光谱成像系统及方法。
技术介绍
光谱成像技术由于能够获取目标的空间信息和光谱信息，根据物质特有的光谱特征，能够实现对物质进行分类，目前己在民用、军事、海洋及刑事侦查等方面取得了广泛的应用。传统的光谱成像技术成像光谱技术可分为三类：色散型，滤光片型和干涉型。超分辨率光谱成像方法的应用最为广泛，它是一种色散型分光技术、包括棱镜分光技术和光栅分光技术，其中棱镜分光技术利用材料对不同波长的光折射率不同将复色光在主截面内散开；光栅分光技术利用衍射的原理将复色光在主截面内散开等两种方法实现光谱重建。滤光片型成像光谱仪技术采用滤光片作为分光器件，如滤光片阵列、线性渐变滤光片、光楔滤光片等；另外还有两种经典的调谐型滤光器，声光可调谐滤光片(AOTF)和液晶可调谐滤光片(LCTF)。经滤光片滤光，探测器获得的每帧图像为准单色图，通过变换滤光片或调谐滤光获取完整的“数据立方”。干涉型光谱成像技术也称为傅里叶变换光谱成像技术，对获取的干涉强度信息，进行傅里叶变换以获得目标的光谱信息，具有高通本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于散射介质的超分辨光谱成像系统，其特征在于，包括：标定支路(A)、待测支路(B)、散射介质(4)、透镜(5)及探测器(6)；所述散射介质(4)、所述透镜(5)及所述探测器(6)依次串行连接；其中，在光源标定阶段，所述散射介质(4)与所述标定支路(A)连接，用于接收由所述标定支路(A)产生的点光源标定信号并对所述点光源标定信号进行编码处理形成第一光束；在采集阶段，所述散射介质(4)与所述待测支路(B)连接，用于接收由所述待测支路(B)产生的待测信号光并对所述待测信号光进行编码处理形成第二光束；所述透镜(5)用于对所述第一光束或所述第二光束进行成像，形成散斑图；所述探测器(6)用于接收所述散...

【技术特征摘要】
1.一种基于散射介质的超分辨光谱成像系统，其特征在于，包括：标定支路(A)、待测支路(B)、散射介质(4)、透镜(5)及探测器(6)；所述散射介质(4)、所述透镜(5)及所述探测器(6)依次串行连接；其中，在光源标定阶段，所述散射介质(4)与所述标定支路(A)连接，用于接收由所述标定支路(A)产生的点光源标定信号并对所述点光源标定信号进行编码处理形成第一光束；在采集阶段，所述散射介质(4)与所述待测支路(B)连接，用于接收由所述待测支路(B)产生的待测信号光并对所述待测信号光进行编码处理形成第二光束；所述透镜(5)用于对所述第一光束或所述第二光束进行成像，形成散斑图；所述探测器(6)用于接收所述散斑图。2.根据权利要求1所述的超分辨光谱成像系统，其特征在于，所述光源模块(1)和所述待测光源(7)均为非相干光光源，且所述待测光源(7)的光谱范围包含于所述光源模块(1)的光谱范围。3.根据权利要求1所述的超分辨光谱成像系统，其特征在于，所述标定支路(A)包括光源模块(1)、第一准直扩束系统(2)和针孔(3)，所述光源模块(1)、所述第一准直扩束系统(2)和所述针孔(3)依次串行连接且所述针孔(3)与所述散射介质(4)连接。4.根据权利要求3所述的超分辨光谱成像系统，其特征在于，所述待测支路(B)包括待测光源(7)、第二准直扩束系统(8)和目标(9)，所述待测光源(7)、第二准直扩束系统(8)和目标(9)依次串行连接且所述目标(9)与所述散射介质(4)连接。5.根据权利要求4所述的超分辨光谱成像系统，其特征在于，所述第一准直扩束系统(2)与所述第二准直...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫睿，王剑南，朱磊，刘杰涛，郭成飞，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61