一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，解决光谱成像技术数据传输的成本高、对硬件要求高；以及部分波段面阵探测器规格小、性能低、价格高昂，限制光谱系统探测能力的问题。该系统包括沿光束方向依次设置的成像镜、空间光调制器、汇聚镜、可调谐滤光片、单元探测器及数据处理单元；成像镜用于将目标成像于一次像面位置；空间光调制器用于对一次像面进行空间编码；汇聚镜用于将一次像面编码后的图像进行汇聚压缩至单元探测器焦平面上；可调谐滤光片对编码压缩后的图像进行光谱调制；单元探测器用于接收调制后的图像信号，数据处理单元用于对单元探测器接收的信号进行解码处理，可复原获得目标的数据立方体。

A single pixel spectral imaging system based on tunable filter

【技术实现步骤摘要】
一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统
本技术属于压缩感知光谱成像
，具体涉及一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统。
技术介绍
相比传统的成像，光谱成像技术能够获得目标的空间图像信息和光谱信息，更多的信息量有助于对目标的研读、判断等工作。常见的获取目标光谱信息的技术手段包括：光栅色散、棱镜色散、干涉光谱成像以及滤光片滤光等技术手段，通过大面阵探测器实现对目标图像和光谱信息的获取。在可见和近红外波段，面阵探测器研制工艺相对成熟，面阵探测器性能、规格对光谱成像系统的限制较小。但对于热红外和太赫兹等波段成像而言，一方面，目标在该波段辐射能量较弱，信号强度低；另一方面，在这些波段的器件研究和研制时间相对较晚，工艺不成熟，存在面阵探测器规格较小，价格高昂，性能较差等不足。另外，光谱成像技术能够获取目标多个光谱通道的图像信息，从而增加了目标的信息量，但同时光谱成像技术获取的数据量也随之增加，一个光谱数据立方体的数据量是往往是普通成像的数十倍或上百倍，给数据的传输存储处理等工作带来较大的影响，尤其是对于机载和星载设备，信号传输的成本往往极本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，其特征在于：包括沿光束方向依次设置的成像镜(1)、空间光调制器(2)、汇聚镜(3)、可调谐滤光片(4)、单元探测器(5)及数据处理单元；/n所述成像镜(1)用于将目标成像于一次像面位置；/n所述空间光调制器(2)用于对一次像面进行空间编码；/n所述汇聚镜(3)用于将一次像面编码后的图像进行汇聚压缩至单元探测器(5)焦平面上；/n所述可调谐滤光片(4)对编码压缩后的图像进行光谱调制；/n所述单元探测器(5)用于接收压缩调制后的图像信号；/n所述数据处理单元用于对单元探测器(5)接收的信号进行解码处理，可复原获得目标的数据立方体。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，其特征在于：包括沿光束方向依次设置的成像镜(1)、空间光调制器(2)、汇聚镜(3)、可调谐滤光片(4)、单元探测器(5)及数据处理单元；
所述成像镜(1)用于将目标成像于一次像面位置；
所述空间光调制器(2)用于对一次像面进行空间编码；
所述汇聚镜(3)用于将一次像面编码后的图像进行汇聚压缩至单元探测器(5)焦平面上；
所述可调谐滤光片(4)对编码压缩后的图像进行光谱调制；
所述单元探测器(5)用于接收压缩调制后的图像信号；
所述数据处理单元用于对单元探测器(5)接收的信号进行解码处理，可复原获得目标的数据立方体。


2.根据权利要求1所述基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，其特征在于：所述空间光调制器(2)为数字微镜阵列或者液晶空间光调制器或者掩膜刻蚀的机械模板。


3.根据权利要求2所述基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，其特征在于：所述可调谐滤光片(4)为基于F-P的可调谐滤光片或者基于AOTF的可调谐滤光片。


4.根据权利要求1所述基于可调谐滤光片的单像素光谱成像系统，其特征在于：所述汇聚镜(3)包括沿光束方向依次设置的两个相互垂直的柱面镜，分别为第一柱面镜和第二柱面镜，第一柱面镜镜将图像压缩成一条线，第二柱面镜将线压缩成点信息。


5.根据权利要求1所述基于可调谐滤光片的...

【专利技术属性】
技术研发人员：严强强，胡炳樑，王爽，刘文龙，刘宏，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：新型
国别省市：陕西;61