[发明专利]高光谱成像装置

说明书

本发明提供了一种保留了所有入射光能量，提高了光谱的分辨率的高光谱成像装置。本发明的高光谱成像装置，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，用于对所述相应信号进行计算处理，得到所述物点的光谱分布信息，并对所述目标的所有物点进行处理，得到所述目标的高光谱图像，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的不同的像元对于所研究的光谱范围内的光具有不同的光电响应曲线。

技术领域

本发明涉及光谱分析领域，具体涉及一种高光谱成像装置。

背景技术

现有的高光谱相机扫描二维图像的行信息获取目标的光谱信息，而后根据获得的光谱信息生成对应的高光谱图像，对高光谱图像进行识别从而完成目标识别，但是高光谱相机采用的光栅会影响图像的分辨率，致使无法从高光谱图像中捕捉与待测物体相关的详细光谱信息。

发明内容

因此，为了克服上述现有技术的缺点，本发明提供了一种保留了所有入射光能量，提高了光谱的分辨率的高光谱成像装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种高光谱成像装置，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，用于对所述相应信号进行计算处理，得到所述物点的光谱分布信息，并对所述目标的所有物点进行处理，得到所述目标的高光谱图像，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的不同的像元对于所研究的光谱范围内的光具有不同的光电响应曲线。

在一个实施例中，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，其中，所述阵列探测器的不同的像元对于所研究的光谱范围内的光具有不同的光电响应曲线。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，所述膜层采用镀膜的方式形成。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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，使得所述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。

在一个实施例中，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。

在一个实施例中，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）。