[发明专利]一种光谱成像系统

权利要求书

1.一种光谱成像系统，其特征在于，包括：前置成像子系统、色散分光-合光子系统、反相滤光移像子系统以及光探测子系统；

所述前置成像子系统，用于对目标物成像形成第一目标物像，并将所述第一目标物像的第一光线出射至所述色散分光-合光子系统；

所述色散分光-合光子系统，用于对所述第一光线依次进行准直、色散、逆反射和合光后得到第一逆反射光线，并将所述第一逆反射光线出射至所述反相滤光移像子系统；

所述反相滤光移像子系统，用于对所述第一逆反射光线形成第二目标物像，并将所述第二目标物像采取无滤光处理及传像后的第二光线发射至所述色散分光-合光子系统；以及用于对所述第一逆反射光线形成第二目标物像，并对所述第二目标物像滤除目标待测光线及传像后的第三光线发射至所述色散分光-合光子系统，所述目标待测光线为所述第二目标物像中一个设定波长区间对应的光线；

所述色散分光-合光子系统，还用于对所述第二光线依次进行准直、色散、逆反射和合光后得到第二逆反射光线，对所述第三光线依次进行准直、色散、逆反射和合光后得到第三逆反射光线，并分别将所述第二逆反射光线和所述第三逆反光线出射至所述光探测子系统；

所述光探测子系统，用于基于所述第二逆反射光线得到第二光谱数据，基于所述第三逆反射光线得到所述第三光谱数据，并基于所述第二光谱数据和所述第三光谱数据得到所述目标待测光线的光谱数据。

2.根据权利要求1所述的光谱成像系统，其特征在于，所述前置成像子系统包括成像物镜和狭缝；

所述成像物镜，用于将所述目标物缩小成像于狭缝位置处形成所述第一目标物像；

所述狭缝中的所述第一目标物像发出的光线出射至所述色散分光-合光子系统；其中，所述狭缝的位置在所述成像物镜的像面处。

3.根据权利要求1所述的光谱成像系统，其特征在于，所述色散分光-合光子系统包括准直镜和色散棱镜；

所述准直镜，用于将所述前置成像子系统成像后发出的第一光线准直为第一平行光，以及用于将所述反相滤光移像子系统发射的所述第二光线和所述第三光线分别准直为第二平行光和第三平行光；

所述色散棱镜，用于将准直后的第一平行光按照不同波长进行色散分光，并将色散后的平行光逆反射至所述准直镜，并在其焦点处合光，得到第一逆反射光，将所述第一逆反射光出射至所述反相滤光移像子系统；以及用于将准直后的第二平行光和第三平行光按照不同波长进行色散分光，并将色散后的第二平行光和第三平行光分别逆反射至所述准直镜，并在其焦点处合光，分别得到所述第二逆反射光线和所述第三逆反射光线，将第二逆反射光线和所述第三逆反射光线分别成像至所述光探测子系统。

4.根据权利要求3所述的光谱成像系统，其特征在于，所述准直镜的焦点位于所述前置成像子系统中的狭缝位置；

所述色散棱镜的入射面也是出射面，镀有增透膜；所述色散棱镜内反射面镀有增反膜；所述色散棱镜的顶角范围为10°-20°。

5.根据权利要求1所述的光谱成像系统，其特征在于，所述反相滤光移像子系统包括平面折转镜、反相滤光器件和传像器件；

所述平面折转镜，用于改变所述第一逆反射光的方向，形成所述第二目标物像，并将所述第二目标物像出射至所述反相滤光器件；

所述反相滤光器件，用于分别对所述第二目标物像进行无滤光处理和滤除目标待测光线处理后发射至所述传像器件，其中，所述第二目标物像的每一行光线对应一个波长区间，且每次滤光所述第二目标物像的一行；其中，所述第二目标物像进行无滤光处理后的光线为所述第二光线，所述第二目标物像进行滤除目标待测光线处理后的光线为所述第三光线；

所述传像器件，用于对所述第二光线传像后形成第三目标物像，并将所述第三目标物像的光线出射至所述平面折转镜；对所述第三光线传像后形成第四目标物像，并将所述第四目标物像的光线出射至所述平面折转镜；

所述平面折转镜，还用于将所述第三目标物像的光线和所述第四目标物像的光线反射至所述色散分光-合光子系统。

6.根据权利要求5所述的光谱成像系统，其特征在于，所述平面折转镜为中部具有圆形通光孔径的整块平面反射镜。