[发明专利]基于DMD的光谱成像系统和基于DMD的光谱成像方法

权利要求书

1.一种基于DMD的光谱成像系统，其特征在于，包括前置成像单元、数字微镜器件、第一成像单元、第二成像单元和处理器；

所述前置成像单元包括前置成像透镜，目标和所述数字微镜器件分别位于所述前置成像物镜的物面和像面处，所述第一成像单元位于所述数字微镜器件的第一出射光路中，所述第二成像单元位于所述数字微镜器件的第二出射光路中，所述数字微镜器件和所述第二成像单元分别与所述处理器通信连接；

所述数字微镜器件用于将所述目标的入射光的一部分经所述第一出射光路反射到所述第一成像单元，同时将所述入射光的另部分经所述第二出射光路反射到所述第二成像单元；

所述第一成像单元用于探测接收到的反射光的二维图像；

所述第二成像单元用于探测接收到的反射光的光谱信息；

所述处理器用于控制所述数字微镜器件的微镜偏转，以及根据所述第二成像单元探测到的光谱信息获得整个视场的光谱图像。

2.根据权利要求1所述的基于DMD的光谱成像系统，其特征在于，所述处理器还与所述第一成像单元通信连接，用于根据所述二维图像和所述光谱信息获得整个视场的光谱图像。

3.根据权利要求1所述的基于DMD的光谱成像系统，其特征在于，

所述第一成像单元包括第一成像透镜和第一面阵探测器，所述数字微镜器件和所述第一面阵探测器分别位于所述第一成像透镜的物面和像面处；

所述第二成像单元包括第二成像透镜、色散元件和第二面阵探测器，所述数字微镜器件和所述色散元件分别位于所述第二成像透镜的物面和像面处，经所述色散元件分光后的光谱成像于所述第二面阵探测器。

4.根据权利要求3所述的基于DMD的光谱成像系统，其特征在于，所述色散元件为光栅或棱镜。

5.一种采用如权利要求1-4任一项所述的基于DMD的光谱成像系统的光谱成像方法，其特征在于，包括：

所述处理器控制所述数字微镜器件沿所述基于DMD的光谱成像系统的扫描路径方向具有n行微镜，所述数字微镜器件的设定行微镜偏转至第二角度，其他行微镜偏转至第一角度；

所述第二成像单元探测所述设定行微镜的反射光的光谱信息；所述第一成像单元探测所述其他行微镜的反射光的二维图像，所述处理器根据所述光谱信息获得整个视场的光谱图像。

6.根据权利要求5所述的基于DMD的光谱成像方法，其特征在于，所述设定行微镜为所述数字微镜中第1行到第n行中的一行微镜或多行微镜。

7.根据权利要求6所述的基于DMD的光谱成像方法，其特征在于，当所述基于DMD的光谱成像系统处于静态扫描状态时，所述设定行微镜为所述数字微镜器件中第1行到第n行中的任一行微镜，且通过所述处理器控制所述第1行到第n行逐行偏转至所述第二角度，每一所述设定行微镜偏转至所述第二角度后立即回到所述第一角度的偏转状态。

8.根据权利要求6所述的基于DMD的光谱成像方法，其特征在于，当所述基于DMD的光谱成像系统处于动态扫描状态时，所述设定行微镜为所述数字微镜器件中第p行微镜，且通过所述处理器控制所述第p行微镜偏转至所述第二角度并固定不变，其中1≤p≤n。

9.根据权利要求8所述的基于DMD的光谱成像方法，其特征在于，

所述基于DMD的光谱成像系统开始动态扫描时，所述处理器控制所述第p行到第n行微镜逐行偏转至第二角度；

所述基于DMD的光谱成像系统停止动态扫描时，所述处理器控制所述第1行到第p行微镜逐行偏转至第二角度。

10.根据权利要求8或9所述的基于DMD的光谱成像方法，其特征在于，所述处理器根据所述二维图像和所述光谱信息，获取整个视场的光谱图像，包括：

所述处理器将所述第一成像单元获取到的多个所述二维图像进行二维拼接，获得整个视场的二维图像；基于所述整个视场的二维图像，索引所述设定行微镜在其扫描路径上获取到的所述光谱信息，获得整个视场的光谱图像。