[發明專利]一種基于動相機的高光譜成像系統及成像方法

在審

• 申請號: 202210064987.8
• 申請日: 2022-01-20
• 公開（公告）號: CN114397015A
• 公開（公告）日: 2022-04-26
• 發明（設計）人: 楊飛;張卓;林弘楊;孫勝春
• 申請（專利權）人: 長春長光辰譜科技有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明

本發明涉及光譜成像技術領域，提供一種基于動相機的高光譜成像系統及成像方法，所述成像系統包括運動元件、探測元件、色散元件以及光路元件；所述運動元件與所述探測元件連接，所述運動元件驅動所述探測元件進行運動；所述色散元件封裝于所述探測元件的靶面上，位于所述探測元件與所述光路元件之間；所述運動元件驅動所述探測元件與待測目標相對運動，所述光路元件采集含有所述待測目標的原始圖像，通過圖像切割和圖像拼接獲得所述待測目標的高光譜圖像。本發明的高光譜成像系統及方法僅通過移動探測元件即可以獲得固定視場內的高光譜圖像，結構緊湊，體積小，成本低。

技術領域

本發明涉及光譜成像技術領域，特別涉及一種基于動相機的高光譜成像系統及成像方法。

背景技術

相對于傳統的RGB成像技術，光譜成像技術最大的優勢是增加了光譜維度。高光譜圖像的光譜信息豐富、光譜分辨率高，同時包含待測目標的光譜和空間信息，可以實現目標的精細識別。但傳統的基于棱鏡、光柵的分光方式成像結構復雜，成本較高。

發明內容

本發明為解決上述問題，提供一種基于動相機的高光譜成像系統及成像方法。

為實現上述目的，本發明采用以下具體技術方案：

提供一種基于動相機的高光譜成像系統，所述成像系統包括運動元件、探測元件、色散元件以及光路元件；

所述色散元件封裝于所述探測元件的靶面上，所述色散元件位于所述探測元件與所述光路元件之間；

所述運動元件與所述探測元件連接，所述運動元件驅動所述探測元件進行運動；

所述運動元件驅動所述探測元件與待測目標相對運動，所述光路元件采集含有所述待測目標的原始圖像，通過圖像切割和圖像拼接獲得所述待測目標的高光譜圖像。

優選的，所述色散元件為波長漸變濾光片。

優選的，所述運動元件驅動所述探測元件運動掃過待測目標，所述的探測元件運動方向平行于所述波長漸變濾光片的波長漸變方向。

優選的，所述光路元件的光軸垂直于所述探測元件和所述波長漸變濾光片。

優選的，所述波長漸變濾光片的波長漸變方向平行或者垂直于所述探測元件的像元的行。

優選的，所述波長漸變濾光片的表面平行于所述光路元件的焦平面。

優選的，所述探測元件為可以獲取圖像的傳感器。

優選的，所述光路元件包括但不限于鏡頭、顯微鏡。

本發明還提供一種高光譜成像方法，所述高光譜成像方法包括步驟：

S1、所述光路元件出射的光經過所述色散元件，成像于所述探測元件的靶面，在所述色散元件的波長漸變方向上，所述探測元件的不同像元陣列獲得不同的光譜圖像；

S2、所述運動元件驅動所述探測元件運動掃過待測目標時，獲得一組待測目標的原始圖像；

在所述原始圖像的非波長漸變方向上，所述探測元件同一行的像元獲得相同譜段的光譜圖像；在所述原始圖像的波長漸變方向上，所述探測元件同一列的像元獲得不同譜段的光譜圖像；或者，

在所述原始圖像的非波長漸變方向上，所述探測元件同一列的像元獲得相同譜段的光譜圖像；在所述原始圖像的波長漸變方向上，所述探測元件同一行的像元獲得不同譜段的光譜圖像；

S3、所述探測元件運動掃過待測目標后，通過圖像切割拼接獲得固定視場下待測目標不同譜段的光譜圖像。

本發明所提供的高光譜成像系統僅通過移動探測元件即可以獲得固定視場內的高光譜圖像，結構緊湊，體積小，成本低。

附圖說明