[发明专利]一种共光路组合式光场光谱成像方法及装置

权利要求书

1.一种共光路组合式光场光谱成像方法，通过下述步骤实现：

步骤1：对目标辐射信息进行调制；

步骤2：对调制后的目标辐射信息进行分光，形成透射光路与反射光路；

步骤3：对透射光路进行高光谱分辨率光场成像，作为第一图像；对反射光路进行高空间分辨率全色成像，作为第二图像；

步骤4：对第一图像与第二图像的图像信息进行图像配准和重构，采用多源数据融合法则，得到高空间分辨率和高光谱分辨率图像。

2.如权利要求1所述一种共光路组合式光场光谱成像方法，其特征在于：所述步骤2中透射光路与反射光路各占目标辐射信息的50%。

3.一种共光路组合式光场光谱成像装置，包括前置光学成像模块、分光模块、光场光谱成像模块、全色成像模块和图像处理模块；

其中，前置光学成像模块包括主镜头与滤光片阵列；主镜头竖直设置，主镜头的镜片间设置滤光片阵列；分光模块为分光棱镜，分光棱镜的中心位于主镜头中轴线上，且与主镜头夹角为45°；目标辐射信息由主镜头前侧射入，通过线性渐变滤光片进行调制后，后得到对应的不同波长的光，并入射到分光棱镜上，通过分光棱镜进行分光，形成透射光路和反射光路两路光路。

所述光场光谱成像模块包括微透镜阵列、探测器A；微透镜阵列设置于分光棱镜后方，与分光棱镜同轴；透射光路经过微透镜阵列后，由探测器A实现高光谱分辨率光场成像，作为第一图像；且探测器A将第一图像的高光谱分辨率光场成像信息，发送到计算机中进行存储；

所述全色成像模块为探测器B，反射光路直接通过探测器B进行高空间分辨率全色成像，作为第二图像；且探测器B将第二图像的高空间分辨率全色成像信息发送到计算机中进行存储；

所述图像处理模块为计算机，用来对存储后的第一图像与第二图像的成像信息进行图像配准和重构，采用多源数据融合法则，得到高空间分辨率和高光谱分辨率图像。

4.如权利要求3所述一种共光路组合式光场光谱成像装置，所述滤光片阵列由等宽的光谱连续的线性渐变滤光条带间隙排列组成。

5.如权利要求3所述一种共光路组合式光场光谱成像装置，所述分光棱镜一侧镀有半透半反的膜层。

6.如权利要求3所述一种共光路组合式光场光谱成像装置，所述滤光片阵列各个位置的谱段信息与光场内光线方向为一一对应。

7.如权利要求3所述一种共光路组合式光场光谱成像装置，所述探测器A设置于微透镜阵列的焦平面处。

8.如权利要求3所述一种共光路组合式光场光谱成像装置，所述探测器B与微透镜阵列关于分光棱镜对称设置。