一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统及方法，属于光学系统设计领域，具体方案为：离轴反射式望远物镜通过反射物方光束将其汇聚在数字微镜器件上，通过控制数字微镜器件的微镜翻转角度，实现对物体图像信息的空间编码及数据压缩；分色镜对调制后的物体光场进行分光，分为可见光成像光路和近红外成像光路，分别由相应的校正镜组进行二次像差校正；折转镜对可见光成像光路进行折转；在可见光成像光路中使用双阿米西棱镜色散光束，以实现对物体的光谱调制；相应的探测器捕获图像的压缩测量值，解算出物体的可见光多光谱图像和近红外超分辨率图像。本发明专利技术能够实现复杂环境下对物体光场的多模态实时高精度探测。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学系统设计，具体涉及一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统及方法。

技术介绍

1、光谱成像技术可以从光谱和空间两个维度去捕获物体的参数信息，形成所谓的三维光谱数据立方体，捕获的物体细节信息更加丰富。与传统光学成像探测技术相比，提高了目标检测的准确性，在遥感监测、智慧农业、军事侦察等方面已经取得了广泛的应用。传统的扫描式光谱成像技术需要用到多个色散棱镜、衍射光栅或滤光片轮等光谱调制器件，通过扫描或滑动滤光片的方式得到物体的全部光谱信息，存在结构复杂、采集时间长、成本高等缺点；传统的快照式光谱成像技术仅使用单次拍照即可获得目标物体的全部光谱信息，但其光谱分辨率和空间分辨率相互冲突，二者无法同时提升，因此对物体探测识别精度较低，应用场景受限。

2、随着压缩感知、人工智能等技术的不断发展，基于压缩感知的计算光谱成像技术正在成为成像探测领域的研究热点之一。该技术通过引入编码、色散等元件来对物体的三维光场施加空间和光谱调制，再利用重构算法对捕获到的压缩测量图像进行反演解算，仅使用少数几次快照即可重构出全部波段下的光谱图像，有望解决空间分本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，包括离轴反射式望远物镜(1)、数字微镜器件(5)、分色镜(6)、折转镜(7)、可见光校正镜组(8)、近红外校正镜组(9)、双阿米西棱镜(10)、可见光探测器(11)以及近红外探测器(12)；

2.如权利要求1所述的一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，所述可见光校正镜组(8)和近红外校正镜组(9)均由球面透镜组成，表面镀有增透膜和带通介质膜，用于增加光学透过率和限定工作波段范围。

3.如权利要求1所述的一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，所述双阿米西棱镜(10)由三个...

【技术特征摘要】

1.一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，包括离轴反射式望远物镜(1)、数字微镜器件(5)、分色镜(6)、折转镜(7)、可见光校正镜组(8)、近红外校正镜组(9)、双阿米西棱镜(10)、可见光探测器(11)以及近红外探测器(12)；

2.如权利要求1所述的一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，所述可见光校正镜组(8)和近红外校正镜组(9)均由球面透镜组成，表面镀有增透膜和带通介质膜，用于增加光学透过率和限定工作波段范围。

3.如权利要求1所述的一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，所述双阿米西棱镜(10)由三个楔形棱镜粘合而成，为对称式结构；其中第一块棱镜与第三块棱镜材料相同，为冕牌玻璃，第二块棱镜的材料为火石玻璃。

4.如权利要求1所述的一种多模态压缩编码智能计算光谱成像光学系统，其特征在于，所述可见光探测器(11)的一个像素对应于数字微镜器件(5)的一个像素...

【专利技术属性】
技术研发人员：马旭，雷景文，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：