[发明专利]用于对远程目标成像的高光谱成像系统和方法

权利要求书

1.一种用于提供一远程目标的二维区域的高光谱图像的高光谱成像系统，所述高光谱成像系统包括：

至少一个光学器件，配置成接收与所述远程目标相关联的光；

盘，在所述盘中形成有螺旋狭缝，其中所述盘包括一表面，所述表面配置成从所述至少一个光学器件接收所述光，并且其中所述表面被进一步定位在所述至少一个光学器件的像平面处；

致动器，用于使所述盘旋转；

控制器，配置成控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使所述螺旋狭缝的第一部分被定位成允许与所述远程目标相关联的第一光线穿过那儿；

光谱仪，包括至少色散设备，所述色散设备配置成接收所述第一光线并输出第一色散光线；

二维图像传感器，配置成接收所述第一色散光线并提供所述第一色散光线的第一二维图像；

所述控制器配置成获得所述第一二维图像并控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使所述螺旋狭缝的第二部分被定位成允许与所述远程目标相关联的第二光线穿过那儿；

所述光谱仪包括至少所述色散设备，所述色散设备配置成接收所述第二光线并输出第二色散光线；

所述二维图像传感器配置成接收所述第二色散光线并提供所述第二色散光线的第二二维图像；以及

所述控制器配置成获得所述第二二维图像。

2.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述控制器反复地控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使螺旋狭缝的不同部分被定位成允许与所述远程目标的所述光相关联的不同光线穿过那儿同时反复地从所述二维图像传感器中获得不同色散光线的二维图像并组合所述第一和第二二维图像以及不同的二维图像以提供所述远程目标的二维区域的高光谱图像。

3.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述控制器控制所述致动器来以恒定速度使所述盘旋转同时获得所述第一和第二二维图像以及所述不同的二维图像。

4.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述色散设备是衍射光栅。

5.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述色散设备是棱镜。

6.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述螺旋狭缝位于所述盘的内部部分上。

7.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述盘具有形成在其中的多个螺旋狭缝。

8.如权利要求1所述的高光谱成像系统，其特征在于，所述第一光线与关联于所述远程目标的所述光的第一部分相关联并且所述第二光线与关联于所述远程目标的所述光的第二部分相关联并且其中关联于所述远程目标的所述光的所述第一部分与关联于所述远程目标的所述光的所述第二部分连续。

9.一种用于提供一远程目标的二维区域的高光谱图像的方法，所述方法包括下列步骤：

提供高光谱成像系统，所述高光谱成像系统包括：

至少一个光学器件；

盘，在所述盘中形成有螺旋狭缝；

致动器，用于使所述盘旋转；

控制器；

光谱仪；以及

二维图像传感器；

定位所述至少一个光学器件以接收与所述远程目标相关联的光；

控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使所述螺旋狭缝的第一部分被定位成允许与所述远程目标相关联的第一光线穿过那儿到达所述光谱仪，所述光谱仪包括至少色散设备，所述色散设备配置成接收所述第一光线并将第一色散光线输出至所述二维图像传感器；

从所述二维图像传感器中获得所述第一色散光线的第一二维图像；

控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使所述螺旋狭缝的第二部分被定位成允许与所述远程目标相关联的第二光线穿过那儿到达所述光谱仪，所述光谱仪包括至少所述色散设备，所述色散设备配置成接收所述第二光线并将第二色散光线输出至所述二维图像传感器；以及

从所述二维图像传感器中获得所述第二色散光线的第二二维图像。

10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包括下列步骤：反复地控制所述致动器以使得使所述盘旋转以使螺旋狭缝的不同部分被定位成允许与所述远程目标的所述光相关联的不同光线穿过那儿同时反复地从所述二维图像传感器中获得不同色散光线的二维图像并组合所述第一和第二二维图像以及不同的二维图像以提供所述远程目标的二维区域的高光谱图像。