[发明专利]一种图像光谱探测方法及系统

权利要求书

1.一种图像光谱探测方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1.在探测初始时刻，设置DMD数字微镜元件中的微镜都处于“关”状态；入射图像信号透过成像透镜组形成入射光信号进入DMD数字微镜元件；其反射光信号通过成像透镜成像到面阵CCD相机表面，形成图像信息并在计算机中显示；

S2. 从计算机显示的图像中选择感兴趣的像素点，从而控制DMD数字微镜元件中相应的微镜处于“开”状态，其“开”状态的持续时长为t_on；在持续时长t_on内，入射到DMD数字微镜元件的光信号反射到会聚透镜，会聚到光纤耦合器，耦合进入光纤，并传送到光纤光谱仪中进行光谱测量；

S3. t_on后将切换DMD数字微镜元件中的微镜至“关”状态，“关”状态的持续时长为t_off，在持续时长t_off内入射光信号反射进入面阵CCD相机，形成图像信号；跳转至步骤S2重复；使之被选中的像素点在光谱测量的同时实现图像信息显示；

S4.设置光纤光谱仪的积分时间，完成光谱测量，并同步显示光谱图与图像信号。

2.根据权利要求1所述的测量方法，其特征在于，步骤S2中，在图像中选择感兴趣像素点的同时确定DMD数字微镜元件中相应的微镜处于“开”状态，“开”状态持续时长t_on与每帧时间T之比为R，即DMD数字微镜元件中的微镜处于“开”状态的持续时长t_on=R×T；DMD数字微镜元件中的微镜处于“关”状态的持续时长t_off=(1-R)×T。

3.根据权利要求2所述的测量方法，其特征在于，DMD数字微镜元件与面阵CCD相机的像素长宽比必须一致。

4.根据权利要求3所述的测量方法，其特征在于，光纤光谱仪的光谱测量范围为200nm-1100nm，光学分辨率为0.3nm，积分时间1ms至大于60s。

5.一种应用权利要求1至4任一项所述的图像光谱探测方法的系统，其特征在于，包括成像透镜组（1）、DMD数字微镜元件（2）、成像透镜（3）、面阵CCD相机（4）、会聚透镜组（5）、光纤耦合器（6）、光纤（7）、光纤光谱仪（8）和处理器（9），面阵CCD相机（4）与光纤光谱仪（8）分别接处理器（9）；其中DMD数字微镜元件（2）中的微镜有“开”、“关”两种状态；

入射图像信号透过成像透镜组（1）形成入射光信号，光信号进入DMD数字微镜元件（2）；在DMD数字微镜元件（2）中的微镜处于“关”状态时，光信号的反射光通过成像透镜（3）成像到面阵CCD相机（4）表面；在DMD数字微镜元件（2）中的微镜处于“开”状态时，入射到DMD数字微镜元件（2）的光信号反射到会聚透镜（5），会聚到光纤耦合器（6）耦合进入光纤（7），并传送到光纤光谱仪（8）中进行光谱测量。