一种快照式高通量的光谱成像方法和光谱成像仪技术

技术编号:8365842 阅读:300 留言:0更新日期:2013-02-28 02:19
本发明专利技术是一种快照式高通量的光谱成像方法和光谱成像仪,实现画幅式拍照。光谱仪包括线性渐变滤光片阵列和光场成像机构,光场成像机构包括主镜、微透镜阵列和探测器。滤光片阵列在主镜镜片之间的孔径光阑处,滤光片阵列由若干等宽的滤光片间隙排列组成,滤光片为光谱连续的线性渐变滤光带。微透镜阵列在前置光学成像系统的成像面,探测器在微透镜阵列的焦平面上。光谱成像方法将目标发射或反射的不同方向光经主镜和滤光片阵列调制后,成像于某个微透镜上,经该微透镜将光分散到探测器的像元上形成子图像,最终获得的三维光谱图像数据。本发明专利技术实现了一次拍照就获取目标的完整光谱图像信息,可应用于快速变化或移动目标的监测与追踪中。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学成像技术,具体涉及一种利用基于微透镜阵列的光场成像技术和线性渐变滤光片色散实现画幅式拍照的光谱成像方法和光谱成像仪。
技术介绍
传统色散型或干涉型成像光谱技术都需要至少某种扫描方式获取目标场景的空间和光谱信息,无法在一次曝光内同时获取完整图像光谱信息,因而限制了成像光谱仪在快速运动或变化目标的监测等方面的应用。此外,这类成像光谱仪的扫描运动对其搭载的推扫平台或自身扫描机构的运动精度和稳定性都有很高要求,易受震动等外部冲击影响, 因此加大了运动部件的加工难度和成本,不适用于复杂的工作环境。20世纪90年代,随着计算机技术的发展,出现了基于计算层析成像的光谱成像技术,该技术可在一次拍摄中同时获取目标的二维空间信息和一维光谱信息,通过计算机层析计算原理可以获取目标光谱数据立方体。但是该技术对分光元件的精度要求高,且对探测器阵面利用率低,成本高,难以实用化。近年来,国际上兴起了一种新型的计算成像技术——光场成像技术,该技术通过在传统光学成像系统添加解调单元,将目标二维空间分布信息和几何光线传播的二维方向信息同时记录下来,可提取不同方向角下的目标信息即目标物体的二维光强度分本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种快照式高通量的光谱成像仪,其特征在于,包括线性渐变滤光片阵列和基于微透镜阵列的光场成像机构,光场成像机构包括主镜、微透镜阵列和探测器;滤光片阵列由一个以上等宽的滤光片间隙排列组成,每个滤光片为光谱连续的线性渐变滤光带,滤光片阵列被放置在主镜镜片之间的孔径光阑处,形成前置光学成像系统;微透镜阵列作为光场调制单元被置于前置光学成像系统的成像面,探测器被置于微透镜阵列的焦平面上;每个滤光片都与探测器的一行或者一列像元平行;所述主镜由透镜组L1和透镜组L2组成,滤光片阵列位于透镜组L1和透镜组L2之间的孔径光阑处,透镜组L2位于滤光片阵列与微透镜阵列之间,滤光片阵列经透镜组L1得到滤光片阵列像,设...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:苏丽娟袁艳胡亮
申请(专利权)人:北京航空航天大学
类型:发明
国别省市:

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