[发明专利]基于滤波效应的成像光谱仪及高空间分辨率光谱成像方法

摘要

本发明公开了一种基于滤波效应的成像光谱仪及高空间分辨率光谱成像方法，成像光谱仪包括前置器件、滤波器件、准直器件、阵列式探测芯片、控制器件、数据计算与分析系统；本发明所公开的成像光谱仪通过控制器件控制滤波器件，不同控制条件下同一个像素元所探测到的光强度互不相同，代入到矩阵方程计算光谱，可通过控制器件输出更多的控制参数，实现更高的光谱分辨率；由于阵列式探测芯片上的像素元数量较多，通过对待测目标进行区域划分，每个像素元都可以用来作为单独的探测器对待测成像区域的不同子单元区域进行光谱测量，因此光谱成像的空间分辨率较高。与传统成像光谱仪相比，本发明所公开的成像光谱仪体积较小，成本较低，性能较高。

主权项

1.一种基于滤波效应的成像光谱仪，其特征在于：包括前置器件、滤波器件、准直器件、阵列式探测芯片、控制器件、数据计算与分析系统；所述前置器件、滤波器件、准直器件、阵列式探测芯片沿光路方向依次设置；所述前置器件位于所述滤波器件之前，前置器件使得待测光谱成像区域内各部位所发出的一束光以固定角度分别入射到滤波器件表面的不同部位，而将其它光滤除；所述滤波器件可令入射光的能量部分地转化为其他能量形式，且相同频率相同强度的入射光经过滤波器件的不同部位后所透射出光的光强不同，且不同频率相同强度的入射光经过滤波器件的相同部位后所透射出光的光强也不相同；所述准直器件设置于所述滤波器件和阵列式探测芯片之间，使得滤波器件的不同部位所射出的光分别投射在阵列式探测芯片内不同位置处的像素元；所述阵列式探测芯片包括一系列具有相同频谱响应的像素元；所述控制器件用于控制滤波器件，使得相同频率相同强度的入射光在控制器件不同控制条件下被阵列式探测芯片中的同一个像素元所探测到的强度互不相同；所述数据计算与分析系统记录每一次控制条件下各像素元所测值，通过对不同控制条件下各像素元探测到的数据进行分析处理得到待测光谱成像区域的光谱成像。