[发明专利]高光谱成像装置

权利要求书

1.一种高光谱成像装置，其特征在于，包括：

扫描单元，用于沿着光谱筛调制方向对目标进行扫描，得到所述目标的系列图像；

光电探测单元，用于对所述系列图像进行调制并光电转换生成图像数据，所述图像数据包括对监测目标的物点在相平面上运动过程中所经历的像元信息及产生的相应信号；

光谱处理单元，用于对所有物点的所述相应信号分别进行计算处理，得到所述物点的光谱分布信息，并对所述目标的所有物点的光谱分布信息进行整合处理，得到所述目标的高光谱图像，所述高光谱图像作为一个图像立方体存储，其中图像的两维是空间两维，由图像中的像素组成；第三维是对于每一个像素都有许多波长的采样的光谱，在高光谱图像中维数等价于通道数，每一个像素的采样都可以针对此像素生成一个光谱特征，

其中，所述光电探测单元的像元的光电响应受到调制，使得所述光电探测单元中的阵列探测器的不同的像元具有一一对应的光谱透射率，让所述阵列传感器对于所研究的光谱范围内的光具有不同的光电响应曲线，

所述阵列探测器还用于接收预定波长单位强度的单色光，生成与所述单色光对应的光谱响应标定信息e（i,λ_j），所述单色光的数量与所述像元的数量一致，λ_j为单色光的波长，i对应不同位置的像元，λ₁≤λ_j≤λ₂，λ₁为最小波长，λ₂为最大波长。

2.根据权利要求1所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述光电探测单元包括：

光谱调制板，对所述扫描单元传输后的光进行调制；

阵列传感器，对调制后的所述光进行响应，生成光电响应，对所述光电响应进行数据处理，获得所述光的光谱分布信息。

3.根据权利要求2所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述像元上设置有透射率响应连续变化的膜层，使得不同像元具有一一对应的光谱透射率。

4.根据权利要求3所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述膜层采用镀膜的方式形成。

5.根据权利要求2所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述光谱调制板是采用离子注入、离子交换或者印刷中的任意一种方式形成的。

6.根据权利要求1所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述光电探测单元包括：

阵列传感器，对所述扫描单元传输后的光进行响应，生成光电响应，对所述光电响应进行数据处理，获得所述光的光谱分布信息，

其中，所述阵列传感器上设置有像元，

所述传感器上设置有膜层。

7.根据权利要求1所述的高光谱成像装置，其特征在于，所述阵列传感器根据所述光谱响应标定信息e（i,λ_j）生成与所述阵列探测器对应的n阶标定矩阵，n为像元数；

所述光谱处理单元用于根据各个像元和被测的所述光对应的光电响应构建与所述n阶标定矩阵对应的n阶方程，计算所述n阶方程的唯一解，得到所述光的光谱分布信息I（λ_j）。