一种高光谱压缩成像系统及光学设备技术方案

技术编号:42676805 阅读:25 留言:0更新日期:2024-09-10 12:28
本发明专利技术涉及光学成像技术领域,具体提供一种高光谱压缩成像系统及光学设备,针对系统空间约束和性能指标需求差异,包括前端硬件系统和后端数据处理系统,其中前端硬件系统包括光学镜头、至少一套滤光轮机构、用于驱动滤光轮机构的伺服电机、用于成像数据的面阵相机以及用于驱动伺服电机转动进而带动滤光轮机构转动并保持同步时序关系控制面阵相机工作的电控箱,滤光轮机构安装有多种滤光片,目标场景依次经过光学镜头、滤光片,聚焦于面阵相机的传感器靶面,面阵相机曝光成像数据传输至后端数据处理系统,后端数据处理系统启动神经网络重构算法推理,输出重构的空谱数据结果,具有滤光片制备简单、安装精度要求低、鲁棒性高、重构精度高等优势。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像,具体提供一种高光谱压缩成像系统及光学设备


技术介绍

1、光谱成像技术将目标的空间几何特性和光谱特性融合,构建“图谱合一”的三维数据立方体,利用“指纹特征光谱”实现物质成分反演、伪装目标识别,在军事安全、环境监测、生物医疗、食品检验等领域得到了广泛应用。

2、然而,面对三维光谱图像数据立方体,现有阵列探测器单次只能捕获其中的二维子集,剩余维度需借助空间展开或时间扫描方式进行探测。根据数据采集过程差异,传统光谱成像设备大体可分为滤光型光谱仪、扫描型光谱仪和干涉型光谱仪三类。滤光型光谱仪在每次曝光时使用滤光轮或可调谐滤光器采集单谱段内的全空间分辨率图像,多个谱段信息采集需分时切换完成,牺牲了时间分辨率。其中的像素阵列式滤光器型式虽然实现了空间-光谱信息的快照式采集,但牺牲了灵敏度和空间分辨率。相比之下,扫描型光谱仪在每次曝光时采集的是光谱-空间数据,而另外一个空间维度信息需通过扫描方式获取,牺牲了时间分辨率,同时涉及更多的机械运动过程和校准复杂性。干涉型光谱仪与滤光型光谱仪类似,同样需要光谱扫描过程,且其复杂性和精度要求使其本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种高光谱压缩成像系统,其特征在于,包括前端硬件系统和后端数据处理系统,其中所述前端硬件系统包括光学镜头、至少一套滤光轮机构、用于驱动所述滤光轮机构的伺服电机、用于成像数据的面阵相机以及用于驱动所述伺服电机转动进而带动所述滤光轮机构转动并保持同步时序关系控制所述面阵相机工作的电控箱,所述滤光轮机构安装有多种滤光片,目标场景依次经过所述光学镜头、所述滤光片,聚焦于所述面阵相机的传感器靶面,所述面阵相机曝光成像数据传输至所述后端数据处理系统;

2.如权利要求1所述的高光谱压缩成像系统,其特征在于,所述滤光轮机构具有两套,分别为第一滤光轮机构和第二滤光轮机构,所述第一滤光轮机构...

【技术特征摘要】

1.一种高光谱压缩成像系统,其特征在于,包括前端硬件系统和后端数据处理系统,其中所述前端硬件系统包括光学镜头、至少一套滤光轮机构、用于驱动所述滤光轮机构的伺服电机、用于成像数据的面阵相机以及用于驱动所述伺服电机转动进而带动所述滤光轮机构转动并保持同步时序关系控制所述面阵相机工作的电控箱,所述滤光轮机构安装有多种滤光片,目标场景依次经过所述光学镜头、所述滤光片,聚焦于所述面阵相机的传感器靶面,所述面阵相机曝光成像数据传输至所述后端数据处理系统;

2.如权利要求1所述的高光谱压缩成像系统,其特征在于,所述滤光轮机构具有两套,分别为第一滤光轮机构和第二滤光轮机构,所述第一滤光轮机构和所述第二滤光轮机构在径向方向上保持平行并具有一部分重合区域,所述第一滤光轮机构安装有多种第一滤光片,所述第二滤光轮机构安装有多种第二滤光片,所述目标场景依次经过所述光学镜头、所述第一滤光片、所述第二滤光片,聚焦于所述面阵相机的传感器靶面。

3.如权利要求1所述的高光谱压缩成像系统,其特征在于,所述滤光轮机构安装有8种滤光片,所述8种滤光片均布在所述滤光轮机构的圆周上。

4.如权利要求2所述的高光谱压缩成像系统,其特征在于,所述第一滤光轮机构安装有...

【专利技术属性】
技术研发人员:李云辉
申请(专利权)人:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
类型:发明
国别省市:

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