[发明专利]基于干涉效应的成像光谱仪及高空间分辨率光谱成像方法

摘要

本发明提出一种基于干涉效应的成像光谱仪及高空间分辨率成像光谱成像方法；通过控制器件不同控制条件下同一个像素元所探测到的相干光强度互不相同，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；在使用过程中可通过选择合适的波长转换光学材料，或选择合适的阵列式探测芯片，使得成像光谱仪的频谱测量范围较宽。本成像系统制备工艺简单，不需要光栅等精密光学器件，与传统超光谱成像系统相比，体积较小，成本较低，性能较高。

主权项

1.一种基于干涉效应的成像光谱仪，其特征在于：包括前置器件、干涉器件、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、干涉器件、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干涉器件之前，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干涉器件表面的不同部位，而将其它光滤除；所述干涉器件可令入射光发生干涉效应，且相同频率相同强度的入射光射到干涉器件的不同部位后所射出相干光具有不同的相干光强，且不同频率相同强度的入射光射到干涉器件的相同部位后所射出相干光的相干光强也不同；所述准直器件设置于所述干涉器件和阵列式探测芯片之间，使得入射到干涉器件的不同部位所射出的相干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干涉器件，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相干光强互不相同；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。