[發明專利]一種新型成像光譜儀及其數據立方體的構建方法

有效

• 申請號: 201711030046.8
• 申請日: 2017-10-27
• 公開（公告）號: CN107782448B
• 公開（公告）日: 2020-05-12
• 發明（設計）人: 潘明忠;尹祿;盧禹先;謝鋒
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海技術物理研究所杭州大江東空間信息技術研究院
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 趙正寅

1.一種新型成像光譜儀，其特征在于，包括鏡頭、分束器、可見光相機、光開關、匯聚系統和近紅外光譜儀，所述鏡頭用于采集光線，所述分束器設置于所述鏡頭形成的透射光線的光路上，所述分束器用于對所述鏡頭采集到的光線進行處理使得一部分光線反射，另一部分光線透射過所述分束器，所述可見光相機設置于所述分束器的反射光線的光路上，所述可見光相機用于對可見光進行處理并得到成像光譜儀數據立方體的空間維信息，所述光開關設置于所述分束器的透射光線的光路上且通過所述可見光相機獲取的信息對其進行控制，所述匯聚系統設置于所述光開關的反射光的光路上，所述近紅外光譜儀與所述匯聚系統通過光纖連接。

2.根據權利要求1所述的新型成像光譜儀，其特征在于，所述光開關采用數字微鏡器件。

3.根據權利要求1所述的新型成像光譜儀，其特征在于，所述鏡頭采集到的光的波長為400nm-2500nm，所述分束器反射的光的波長為400nm-900nm，所述分束器透射出的光的波長為900nm-2500nm。

4.一種成像光譜儀數據立方體的構建方法，其特征在于，采用權利要求1-3任意一項所述的新型成像光譜儀，該成像光譜儀數據立方體的構建方法包括以下步驟：

采光步驟：使用鏡頭采集光線，光線透射過鏡頭形成第一透射光；

分光步驟：使用分束器對第一透射光進行處理，一部分第一透射光被分束器反射形成第一反射光，其余部分第一透射光從分束器透射過形成第二透射光；

成像光譜儀數據立方體的空間維信息獲取步驟：使用可見光相機接收第一反射光并在可見光相機中成像，由此得到成像光譜儀數據立方體的空間維信息；

成像光譜儀數據立方體的光譜維信息獲取步驟：根據成像光譜儀數據立方體的空間維信息對光開關進行控制，使得光開關對第二透射光進行處理得到第二反射光，然后采用匯聚系統對可見光相機中對應成像位置的第二反射光進行收集，匯聚系統將收集到的第二反射光通過光纖傳輸到近紅外光譜儀中進行處理，由此得到成像光譜儀數據立方體的光譜維信息；

成像光譜儀數據立方體的組合步驟：將成像光譜儀數據立方體的空間維信息與成像光譜儀數據立方體的光譜維信息進行組合得到成像光譜儀數據立方體。

5.根據權利要求4所述的成像光譜儀數據立方體的構建方法，其特征在于，成像光譜儀數據立方體的組合方式如下，根據成像光譜儀數據立方體的空間維信息驅動光開關的微反射鏡單元進行“開”、“關”動作，將可見光相機中對應成像位置的第二反射光的光譜信息傳輸到近紅外光譜儀中進行處理，得到成像光譜儀數據立方體的光譜維信息，通過對光開關的各個微反射鏡單元的控制實現成像光譜儀數據立方體的空間維信息與成像光譜儀數據立方體的光譜維信息一一對應，最終整合得到成像光譜儀數據立方體。

6.根據權利要求4所述的成像光譜儀數據立方體的構建方法，其特征在于，所述第一反射光為可見光，所述第二透射光為近紅外光。

7.根據權利要求6所述的成像光譜儀數據立方體的構建方法，其特征在于，第一透射光的光線波長為400nm-2500nm，第一反射光的波長為400nm-900nm，第二透射光的波長為900nm-2500nm。