[發(fā)明專利]光譜成像方法和系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201680043412.0
• 申請日: 2016-07-28
• 公開（公告）號: CN108291800B
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發(fā)明（設計）人: 阿里爾·瑞茲;大衛(wèi)·蒙德拉維克
• 申請（專利權）人: 科技創(chuàng)新動量基金（以色列）有限責任合伙公司
• 主分類號: G01B9/02
• 分類號: G01B9/02;G16H30/20;G16H40/63;G01J3/45;G01J3/28
• 代理公司: 北京三友知識產(chǎn)權代理有限公司 11127
• 代理人: 王小東;相迎軍

1.用于重建對象的光譜數(shù)據(jù)的高光譜成像系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：

檢測器的像素矩陣；

像素矩陣前方的色散單元，其中所述色散單元包括光譜濾波器；和

控制系統(tǒng)，該控制系統(tǒng)包括：

控制器，所述控制器用于在n個圖像采集過程中調(diào)諧色散單元以提供色散單元的n個不同的、部分重疊的光譜透射輪廓；以及

控制單元，所述控制單元與所述檢測器進行數(shù)據(jù)通信，并被配置為和能操作成用于處理分別在所述n個圖像采集過程中由像素矩陣生成的n個圖像數(shù)據(jù)塊，每個圖像數(shù)據(jù)塊指示由像素矩陣檢測的光譜圖像，并且對應于色散單元的不同光譜透射輪廓；所述控制單元基于所述色散單元的不同光譜透射輪廓確定對象的重建光譜數(shù)據(jù)。

2.如權利要求1所述的成像系統(tǒng)，其中，所述光譜濾波器是配置有寬光譜范圍的標準具。

3.如權利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其中，色散單元的透射輪廓是波長和色散單元的可調(diào)參數(shù)的函數(shù)。

4.如權利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其中，多個圖像數(shù)據(jù)塊是色散單元的多個透射輪廓和待確定對象的光譜的函數(shù)。

5.如權利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其中，通過色散單元的光通路在像素矩陣處提供圖像數(shù)據(jù)的波長多路復用，以使得像素點的檢測光強度對應于與色散單元的透射率函數(shù)多路復用的圖像的光譜數(shù)據(jù)。

6.如權利要求2所述的成像系統(tǒng)，其中，標準具配置為通光孔徑法布里-珀羅標準具。

7.如權利要求6所述的成像系統(tǒng)，其中，所述成像系統(tǒng)被配置為和能操作成用于雙模式成像，從而選擇性地以標準彩色成像模式和高光譜成像模式操作。

8.如權利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其中，檢測器配置為單色或彩色檢測器。

9.如權利要求1或2所述的成像系統(tǒng)，其中，控制單元被配置為和能操作成用于處理n個圖像數(shù)據(jù)塊和確定對象的重建光譜數(shù)據(jù)，利用對象的n個圖像數(shù)據(jù)塊I₁，…I_n和n個光譜帶R(λ₁)…(λ_n)之間的如下關系：

其中，T是色散單元的透射率，是色散單元的可調(diào)參數(shù)間隔gap和波長λ的函數(shù)，C是歸一化因子。

10.用于重建對象的光譜數(shù)據(jù)的高光譜成像方法，該方法包括：通過將對象的n個成像過程在檢測器的像素矩陣上執(zhí)行循序地獲取n個圖像幀，同時通過包括光譜濾波器的色散單元循序地將彼此不同的并且部分重疊的n個預定色散輪廓應用于成像的光線，由此獲得指示對象的n個不同光譜圖像的n個圖像數(shù)據(jù)塊；以及

利用關于預定的n個色散輪廓的數(shù)據(jù)處理所述n個圖像數(shù)據(jù)塊，并且重建正在成像的對象的n個光譜帶。

11.如權利要求10所述的方法，其中，所述色散輪廓的應用包括光與色散模式的相互作用。

12.如權利要求10或11所述的方法，其中，指示圖像數(shù)據(jù)塊的數(shù)據(jù)是相應色散輪廓和待確定對象的光譜的函數(shù)。