[发明专利]一种光场成像光谱仪的光谱标定校正方法

权利要求书

1.一种光场成像光谱仪的光谱标定校正方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1：利用普通光源、单色仪和积分球组成谱段可调节单色均匀面光源，其中，所述普通光源、所述单色仪和所述积分球依次连接；

S2：利用所述单色均匀面光源照射成像光谱仪，获取所述成像光谱仪在各个谱段下的系统响应；

S3：根据所述成像光谱仪在各个谱段下的系统响应，确定每个微透镜下各个像元对应的中心波长和光谱带宽；

S4：根据每个微透镜下各个像元对应的所述中心波长和所述光谱带宽，确定每个微透镜的光谱采样波长位置；

S5：根据所述单色均匀面光源的光谱数据、所述中心波长和所述光谱带宽计算每个微透镜在各个谱段的相对响应非均匀系数；

S6：针对实际场景图像，提取每个微透镜覆盖像元的灰度值，并根据每个微透镜的所述光谱采样波长位置和所述相对响应非均匀系数计算得到校正后的光谱数据；以及

S7：根据所述校正后的光谱数据，按照目标空间位置依次排列重构实际场景光谱数据立方体。

2.根据权利要求1所述的光场成像光谱仪的光谱标定校正方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括，通过调节所述单色仪输出光谱段调节所述单色面均匀光源对应的谱段λ_i，利用辐射度计监视并记录不同谱段输出的光源强度I_0,λi。

3.根据权利要求2所述的光场成像光谱仪的光谱标定校正方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括，利用计算机控制所述单色仪在响应波长范围内，以预设的步长Δλ进行扫描，使所述积分球输出不同谱段的单色面光源，由所述成像光谱仪采集相应谱段的系统响应图像，根据所述系统响应图像获取所述成像光谱仪在各个谱段下的系统响应。

4.根据权利要求3所述的光场成像光谱仪的光谱标定校正方法，其特征在于，所述步骤S3进一步包括，对某一微透镜后覆盖的任一像元，提取所述像元在所述谱段λ_i的灰度值I_λi，所述灰度值I_λi满足下列公式：

$\frac{I_{{\mathrm{\λ}}_i}}{I_{0,{\mathrm{\λ}}_i}}=I_0\exp \[-4ln2\frac{{({\mathrm{\λ}}_i-{\mathrm{\λ}}_0)}^2}{{\left(\mathrm{\Δ}\mathrm{\λ}\right)}^2}\]$

其中，I₀是最大灰度响应值，λ₀是该像元对应的中心波长，Δλ是该像元对应的光谱带宽，根据步骤S2中采样获取的各个谱段的灰度和上述灰度值I_λi的公式进行拟合，计算获得所述像元对应的中心波长和光谱带宽。

5.根据权利要求4所述的光场成像光谱仪的光谱标定校正方法，其特征在于，所述步骤S4进一步包括，对所有微透镜根据步骤S3确定各个微透镜各自覆盖的像元对应中心波长和光谱带宽，从而确定各个微透镜对应的所述光谱采样波长位置。