[发明专利]光谱成像设备和方法

权利要求书

1.一种光谱成像设备，包括：

光谱滤波器，具有可变的滤波器透射；

基于事件的成像传感器，被配置为产生与由观察到的光谱产生的滤波器响应的变化相对应的测量事件，其中，所述观察到的光谱撞击所述光谱滤波器，所述光谱滤波器随时间扫过波长以在每个时间都产生观察到的滤波器响应，所述测量事件指示观察到的滤波器响应的光谱强度增加或减少预定义阈值，以及

处理器，被配置为

控制所述光谱滤波器的滤波器透射，使得所述滤波器透射随时间扫过波长，并且

基于对应于所述滤波器响应的所述测量事件和基于所述滤波器透射，生成所述观察到的光谱的估计，其中，所述滤波器响应通过积分从所述测量事件的密度重建。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置为控制所述光谱滤波器的所述滤波器透射，使得所述滤波器透射随着时间线性或非线性扫过波长。

3.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基于事件的成像传感器被配置为通过记录由所述滤波器透射的变化导致的所述滤波器响应的光谱强度的任何强度变化来产生所述滤波器响应。

4.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基于事件的成像传感器被配置为以异步方式记录像素强度变化。

5.根据权利要求1所述的设备，其中，所述基于事件的成像传感器被配置为根据成像传感器上的入射来产生指示所述滤波器响应的光谱强度增加或减少的测量事件。

6.根据权利要求5所述的设备，其中，所述测量事件指示所述光谱强度增加或减少由所述处理器固定或适应性改变的所述预定义阈值。

7.根据权利要求1所述的设备，其中，所述处理器被配置为通过数值重建方法从测量的滤波器响应重建所述观察到的光谱。

8.根据权利要求7所述的设备，其中，所述数值重建方法是季霍诺夫正则化。

9.根据权利要求8所述的设备，其中，所述数值重建方法基于包含所述光谱滤波器的已知滤波器响应的矩阵。

10.根据权利要求7所述的设备，其中，在所述数值重建方法中，与一时间间隔内的测量相关的单个事件或所有事件之和被公式化为线性或高阶的表达式。

11.根据权利要求10所述的设备，其中，在有效滤波器透射为狄拉克脉冲的情况下，所述线性或高阶的表达式是y_m＝[FS(t₁)-FS(t₀)]•x•(t₁-t₀)，其中，FS(t₁)和FS(t₀)分别是在时间t₁和t₀的所述滤波器透射，x是所述观察到的光谱，以及(t₁-t₀)是时间间隔。

12.根据权利要求7所述的设备，其中，所述数值重建方法基于压缩感知原理。

13.根据权利要求1所述的设备，还包括透镜系统和带限滤波器。

14.一种光谱成像方法，包括：

产生与由观察到的光谱产生的光谱滤波器的滤波器响应的变化相对应的测量事件；

控制所述光谱滤波器的滤波器透射，使得所述滤波器透射随时间扫过波长；并且

基于对应于所述滤波器响应的测量事件和基于所述滤波器透射来生成所述观察到的光谱的估计，

其中，所述观察到的光谱撞击所述光谱滤波器，所述光谱滤波器随时间扫过波长以在每个时间都产生观察到的滤波器响应，所述测量事件指示观察到的滤波器响应的光谱强度增加或减少预定义阈值，并且所述滤波器响应通过积分从所述测量事件的密度重建。