[发明专利]基于微反射镜阵列的快照式光谱成像方法及其系统

摘要

本发明公开了一种基于微反射镜阵列的快照式光谱成像方法及其系统。来自于无穷远处的物体发出的光线通过前置成像物镜后，经位于其焦面位置的微反射镜阵列将图像切分为一系列长且窄的矩形子图像，微反射镜阵列在光谱维方向具有周期性，单个周期由一系列呈矩形状的凹球面反射镜阵列组成，各凹球面反射镜具有绕空间维方向和光谱维方向的二维旋转角度，微反射镜阵列同时将入射的汇聚光束发散，再经准直镜将发散光束准直，产生光瞳阵列，对应每一个子光瞳，准直镜后方设置对应的分光成像镜组，在像面上得到物体的二维空间信息和光谱信息。本发明提供的光谱成像系统实现了一次曝光即可获取物体完整的数据立方，适用于对快速变化和运动目标的监测。

主权项

1.一种基于微反射镜阵列的快照式光谱成像方法，其特征在于包括如下步骤：（1）来自于无穷远处的物体发出的光线经前置成像物镜到达其后焦平面上；（2）在前置成像物镜的焦平面处设置微反射镜阵列，所述的微反射镜阵列在光谱维方向具有周期性，单个周期由若干个子反射镜组成阵列，子反射镜为矩形状的凹球面反射镜，凹球面反射镜长为10～30mm，宽为60μm～160μm；各凹球面反射镜具有绕空间维方向和光谱维方向的二维旋转角度，绕空间维方向的旋转角度为‑10°～10°，绕光谱维方向的旋转角度为‑10°～10°，单个周期内各凹球面反射镜的二维旋转角度不同，不同周期内相对应的凹球面反射镜的二维旋转角度相同；微反射镜阵列将得到图像切分为一系列长且窄的矩形子图像，同时将入射的汇聚光束发散；（3）发散光束经准直镜准直后产生光瞳阵列；（4）对应每一个子光瞳，在准直镜后方设置对应的分光元件阵列将光束色散，产生不同波长的光束；（5）成像镜阵列将色散后的光束成像于像平面上，得到物体的二维空间信息和光谱信息。