[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

说明书

本发明实施例涉及光谱成像技术领域，提供一种基于DMD的光谱成像系统和基于DMD的光谱成像方法。所述基于DMD的光谱成像系统包括前置成像单元、数字微镜器件、第一成像单元、第二成像单元和处理器；前置成像单元包括前置成像透镜，目标和数字微镜器件分别位于前置成像物镜的物面和像面处，第一成像单元位于数字微镜器件的第一出射光路中，第二成像单元位于数字微镜器件的第二出射光路中，数字微镜器件和第二成像单元分别与处理器通信连接。本发明实施例提供的基于DMD的光谱成像系统，可在进行光谱成像的同时对成像过程和视场大小进行监视。

技术领域

本发明实施例涉及光谱成像技术领域，尤其涉及一种基于DMD的光谱成像系统和基于DMD的光谱成像方法。

背景技术

高光谱成像技术是在多光谱遥感成像技术的基础上发展起来的。高光谱成像技术结合了二维成像技术和光谱技术，其以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像，广泛应用于航空、航天器上，用以对陆地、大气和海洋等的观测，其可以对地物精确分类、识别以及进行地物特征信息的提取。

飞行机载高光谱成像技术在农作物生产、分类、病虫害检测、林业资源调查等方面都有着广泛而深远的应用前景。目前普遍使用的是推扫型成像光谱仪，现有的推扫型成像光谱仪的成像系统是以行为单位沿一条扫描线对目标进行成像，在成像完成前难以监视成像过程和视场大小，对高光谱成像操作带来不便，限制了其应用范围。

发明内容

本发明实施例提供一种基于DMD的光谱成像系统和基于DMD的光谱成像方法，用以解决现有技术中的推扫型成像光谱仪不能够实时监视成像过程和视场大小的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种基于DMD的光谱成像系统，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，得到整个视场的光谱图像。

其中，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。

其中，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。

其中，所述色散元件为光栅或棱镜。

第二方面，本发明实施例提供一种采用如上述第一方面所述的基于DMD的光谱成像系统的光谱成像方法，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取整个视场的光谱图像。