一种基于DMD的光谱成像目标获取系统及方法技术方案

技术编号:26967533 阅读:20 留言:0更新日期:2021-01-05 23:53
本发明专利技术涉及一种基于DMD的光谱成像目标获取系统及方法,该系统包括成像光路、位于成像光路物面处的目标、位于成像光路像面处的DMD、分光光路以及位于分光光路的像面处的探测器,成像光路和分光光路均包括光轴,DMD包括工作面,成像光路和分光光路的光轴均经过DMD的工作面的中心,DMD的工作面上包括n(n≥2)个处于“ON”状态的微镜扫描单元,DMD的工作面上的n个微镜扫描单元同时并行工作,其采集速度是单个微镜扫描单位采集速度的n倍,采集时间也缩短到原来的1/n,DMD上的多个微镜扫描单元可实现片上微观并行扫描,采集速度更是大大提高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于DMD的光谱成像目标获取系统及方法
本专利技术涉及光谱成像
,尤其是涉及一种基于DMD的光谱成像目标获取系统及方法。
技术介绍
光谱成像技术结合了光学成像技术与光谱分析技术,可以同时获取目标的三维信息,包括二维空间形貌信息与一维表征理化性质的光谱信息,从而达到目标识别、分类和追踪等目的,在遥感、农业、食品和生物医疗等众多领域具有广泛的应用。然而,由于目标的三维数据立方体信息量巨大,光谱成像系统对这些数据的快速采集、存储与处理变得十分困难,极大地降低了系统的时间分辨率,很难精准检测到目标运动轨迹与理化特性的变化,限制了光谱成像技术在动态场景监测以及对测量时间有严格要求等场合的应用,如运动目标的追踪与定位、药物对细胞作用过程研究等。传统的光谱成像方法可以分为空间扫描式、光谱扫描式与快照式三大类。空间扫描式利用狭缝和光阑等零部件的运动实现对目标的二维空间扫描,空间分辨率与光谱分辨率很高,但扫描速度慢,数据采集时间长;光谱扫描式采用声光可调滤波器或液晶可调滤波器等对目标进行光谱维度的扫描,空间分辨率与光谱分辨率较高,但响应时间慢,本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于DMD的光谱成像目标获取系统,其特征在于:该系统包括成像光路(2)、位于成像光路(2)物面处的目标(1)、位于成像光路(2)像面处的DMD(3)、分光光路(4)以及位于分光光路(4)的像面处的探测器(5),成像光路(2)和分光光路(4)均包括光轴(6),DMD(3)包括工作面(7),成像光路(2)和分光光路(4)的光轴(6)均经过DMD(3)的工作面(7)的中心,DMD(3)的工作面(7)上包括n(n≥2)个处于“ON”状态的微镜扫描单元(8),成像光路(2)将目标(1)放大或者缩小的像聚焦到DMD(3)的工作面(7)上,n个处于“ON”状态的微镜扫描单元(8)将成像光路(2)所成...

【技术特征摘要】
1.一种基于DMD的光谱成像目标获取系统,其特征在于:该系统包括成像光路(2)、位于成像光路(2)物面处的目标(1)、位于成像光路(2)像面处的DMD(3)、分光光路(4)以及位于分光光路(4)的像面处的探测器(5),成像光路(2)和分光光路(4)均包括光轴(6),DMD(3)包括工作面(7),成像光路(2)和分光光路(4)的光轴(6)均经过DMD(3)的工作面(7)的中心,DMD(3)的工作面(7)上包括n(n≥2)个处于“ON”状态的微镜扫描单元(8),成像光路(2)将目标(1)放大或者缩小的像聚焦到DMD(3)的工作面(7)上,n个处于“ON”状态的微镜扫描单元(8)将成像光路(2)所成的n个目标像反射到分光光路(4)中进行准直、分光以及聚焦,分光光路(4)的光轴(6)与微镜扫描单元(8)处于“ON”状态时的光线的出射方向平行。


2.根据权利要求1所述的一种基于DMD的光谱成像目标获取系统,其特征在于:DMD(3)的工作面(7)为矩形,DMD(3)的工作面(7)上的微镜阵列为A列xB行,每个微镜扫描单元(8)对应的扫描区域均有列微镜,设每个区域内的微镜扫描单元(8)每次偏转m列微镜(m≥1),那么完成整个DMD(3)的工作面(7)的扫描需要每个微镜扫描单元(8)偏转次。


3.根据权利要求1所述的一种基于DMD的光谱成像目标获取系统,其特征在于:每个微镜扫描单元(8)均包括正和负两种偏转状态,所述两种状态偏转角度相同,方向相反,微镜扫描单元(8)可任意选择其中一种状态作为“ON”状态。


4.根据权利要求1所述的一种基于DMD的光谱成像目标获取系统,其特征在于:分光光路(4)包括准直元件、分光元件和聚焦元件,准直元件用于将处于“ON”状态的微镜扫描单元(8)反射过来的光线进行准直,使光线平行出射到分光元件上,分光元件用于将平行入射的光线进行分光得到色散光谱,聚焦元件用于将色散光谱进行聚焦,使其会聚在探测器(5)上。
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【专利技术属性】
技术研发人员:虞益挺董雪仝赓肖星辰宋旋坤
申请(专利权)人:西北工业大学宁波研究院
类型:发明
国别省市:浙江;33

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