[发明专利]一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法

摘要

本发明涉及AOTF光谱成像技术领域，涉及一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法；提出一种采用多次迭代去逼近真值的优化算法，在某波长下，将CCD成像的每个象元得到的光强减去由于光谱和衍射角展宽的干扰光，从而获得光强真值，该真值是经过多次迭代获得，因此方法将AOTF获得的二维图像和一维光谱的数据立方经过多次迭代来提高最终的成像空间分辨率和光谱分辨率；首先对AOTF衍射角展宽进行测量，然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量，经过上述两者的测量得出衍射效率η(xi+m,yj,λk,mdλ)；通过AOTF光谱成像获得被测目标在CCD的象元(xi,yj)探测的光强I0(xi,yj,λk)；通过公式进行多次迭代；本发明主要应用在AOTF光谱成像方面。

主权项

一种提高AOTF成像空间分辨率和光谱分辨率的方法，其特征在于，包括下述步骤：a、首先对AOTF衍射角展宽进行测量，然后对AOTF衍射光谱展宽进行测量，经过上述两者的测量得出衍射效率η(xi+m,yj,λk,mdλ)；b、通过AOTF光谱成像获得被测目标在CCD的象元(xi,yj)探测的光强I0(xi,yj,λk)；c、通过公式进行多次迭代，所述公式为：In(xi,yj,λk)=In(xi,yj,λk)-Σm=-Mm≠0Mη(xi+m,yj,λk,mdλ)In-1(xi+m,yj,λk+mdλ)η(xi,yj,λk,0)]]>上式中，k表示AOTF光谱成像数据立方中对应的第k张图的标识，λk为AOTF滤光第k次所对应的峰值波长，光谱成像数据立方中衍射In(xi,yj,λk)为第n次迭代时，(xi,yj)处波长为λk时的光强；I0(xi,yj,λk)为上述b步骤中探测的光强；η(xi+m,yj,λk,mdλ)为峰值波长为λk时，目标(xi+m,yj)经过AOTF后波长为λk+mdλ的衍射效率，由上述a步骤中测量获得；dλ为相邻光谱成像中CCD象元x方向相邻两象元多对应的波长间隔，m为(xi,yj)象元与(xi+m,yj)象元在x方向的象元间隔数，In‑1(xi+m,yj,λk+mdλ)为第n‑1次迭代时，(xi+m,yj)处波长为λk+mdλ时的光强；η(xi,yj,λk,0)为峰值波长为λk时，目标(xi,yj)经过AOTF后波长为λk的衍射效率；迭代次数停止条件为：Σλk=λN1λN2Σyj=yN1yN2Σxi=xN1xN2|In(xi,yj,λk)-In-1(xi,yj,λk)In(xi,yj,λk)|(xN2-xN1)(yN2-yN1)[(λN2-λN1)/(λk-λk-1)]≤σ]]>上式中，σ为迭代中前后两次各象元探测强度的平均变化率；(xN2～xN1)(yN2～yN1)(λN2～λN1)为数据立方块；其中，数据立方块(xN2～xN1)(yN2～yN1)(λN2～λN1)选择有明显明暗变化的区域，N1为提取数据立方块中x、y和λ数据的下界，N2为提取数据立方块中x、y和λ数据的上界，并且(xN2～xN1)(yN2～yN1)(λN2～λN1)和σ应根据实际中测量精度和运算时间的要求进行选择。