[发明专利]光谱成像装置和方法

说明书

本申请提供的光谱成像装置和方法，属于光学成像领域。该装置包括：镜头、光谱探测器、图像传感器、驱动机构，其中，光谱探测器用于对经过所述镜头的光线进行处理，以得到包含预设波长的第一光信号；图像传感器包括像素阵列，像素阵列的部分像素上设置有带通滤波器，带通滤波器对所述第一光信号进行滤波处理，得到第二光信号，当所述第二光信号对应的预测波长与目标波长的误差不小于预设范围时，所述驱动机构用于根据第一驱动信号，调整所述光谱探测器允许通过的光波波长，使得光谱探测器允许通过的光波波长维持不变。本申请实施例可以用于提升光谱探测器的精度，提高光谱成像的质量。

技术领域

本申请实施例涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种光谱成像装置和方法。

背景技术

高光谱图像是在光谱维度上进行了细致的分割，因此通过高光谱设备获取到的图像可以得到每个像素点的光谱数据。由于高光谱成像技术可以获取被检测物体的空间信息和光谱信息，从而被广泛地应用于各种检测领域。

现有的高光谱成像技术，一般是在高光谱图像传感器芯片上镀膜，将镀有相同波长膜的像素的图像信号结合在一起，得到N帧不同波长的高光谱图像，然后依次调节光谱探测器允许通过的光波波长。

但是，这种方式的高光谱图像传感器的制作工艺难度大，空间分辨率低，光谱探测器的精度容易受到外界的干扰，从而影响光谱成像的质量。

发明内容

本申请实施例提供一种光谱成像装置和方法，提升光谱探测器的精度，提高光谱成像的质量。

第一方面，本申请实施例提供一种光谱成像装置，包括：

镜头、光谱探测器、图像传感器、驱动机构，其中：

所述光谱探测器用于对经过所述镜头的光线进行处理，以得到包含预设波长的第一光信号；

所述图像传感器包括像素阵列，所述像素阵列的部分像素上设置有带通滤波器，所述带通滤波器用于对所述第一光信号进行滤波处理，得到第二光信号；

当所述第二光信号对应的预测波长与目标波长的误差不小于预设范围时，所述驱动机构用于根据第一驱动信号，调整所述光谱探测器允许通过的光波波长，使得光谱探测器允许通过的光波波长维持不变。

在本可能的设计中，通过图像传感器获取该图像传感器像素阵列上设置的带通滤波器输出的第二光信号所对应的预测波长，当该预测波长与目标波长的误差不小于预设范围时，驱动机构根据控制器生成的第一驱动信号调整光谱探测器允许通过的光波波长。从而实现对光谱探测器允许通过波长的反馈调整，使得光谱探测器允许通过的光波波长维持不变，有效地提升了光谱探测器的精度，提高光谱成像的质量。

在一种可能的设计中，所述光谱探测器还包括：控制器；所述控制器用于获取所述预测波长与目标波长的误差；当所述预测波长与所述目标波长的误差不小于预设范围时，所述控制器向所述驱动机构发送所述第一驱动信号。

在本可能设计中，控制器可以集成在光谱探测器中，也可以设置在光谱探测器外部。控制器通过获取预测波长和目标波长之间的误差，生成第一驱动信号，通过该第一驱动信号控制驱动机构对光谱探测器允许通过的光波波长进行调整，直到预测波长和目标波长的误差在预设范围内。从而可以针对第二光信号对应的预测波长，对光谱探测器允许通过的波长进行动态调整，提升光谱探测器的精度。

在一种可能的设计中，所述控制器用于获取所述预测波长与目标波长的误差时，具体用于：

根据光电转换电路将所述预测波长转换为对应的波长数值；

将所述预测波长对应的波长数值与目标波长对应的波长数值相减，得到所述预测波长与目标波长的误差。