[发明专利]一种成像芯片及其集成方法和成像方法、光谱成像仪

权利要求书

1.一种成像芯片，其特征在于，包括：

介质超构表面滤波器，其入光侧用于接收包含待测物的特征的入射光，其出光侧用于透射出射通过所述介质超构表面滤波器调控后得到的信号光；

CMOS图像处理器，其设于所述介质超构表面滤波器的出光侧，用于接收所述信号光并根据所述信号光获取所述待测物的光谱信息。

2.根据权利要求1所述的成像芯片，其特征在于，所述介质超构表面滤波器包括：

基底，其一面用于设置所述CMOS图像处理器；

由二氧化钛制成的具有阵列结构的超构表面滤波片，其贴设于所述基底的另一面。

3.根据权利要求2所述的成像芯片，其特征在于，

所述超构表面滤波片为反射型滤波片。

4.根据权利要求2或3任一项所述的成像芯片，其特征在于，

所述超构表面滤波片的成像像素为所述CMOS图像处理器的像素的整数倍。

5.一种成像芯片的集成方法，其特征在于，用于集成权利要求1-4任一项所述的成像芯片，所述方法包括：

通过共形填充工艺在衬底的牺牲层上形成介质超构表面滤波器；

在所述介质超构表面滤波器上设置支撑工件；

溶解所述牺牲层以剥离所述介质超构表面滤波器；

通过所述支撑工件将所述介质超构表面滤波器转移到CMOS图像处理器上；

去除所述支撑工件，以完成所述介质超构表面滤波器和所述CMOS图像处理器的集成。

6.根据权利要求5所述的集成方法，其特征在于，所述在所述介质超构表面滤波器上设置支撑工件的步骤，进一步包括：

在所述介质超构表面滤波器上旋涂聚二甲基硅氧烷作为支撑工件。

7.根据权利要求5所述的集成方法，其特征在于，所述通过所述支撑工件将所述介质超构表面滤波器转移到CMOS图像处理器上的步骤，进一步包括：

在所述介质超构表面滤波器和所述CMOS图像处理器上设置标记；

在通过光学系统对准所述介质超构表面滤波器和所述CMOS图像处理器上的标记后，将所述介质超构表面滤波器和所述CMOS图像处理器粘合为一体。

8.根据权利要求5-7任一项所述的集成方法，其特征在于，在所述通过共形填充工艺在衬底的牺牲层上形成介质超构表面滤波器的步骤之前，所述方法还包括：

在氧化硅衬底上制备二氧化钛棱柱体纳米结构，作为构成所述介质超构表面滤波器的超构表面结构。

9.一种成像芯片的成像方法，其特征在于，通过如上述权利要求1-4任一项所述的成像芯片获取所述待测物的光谱信息，所述成像芯片中的所述介质超构表面滤波器包括一个参考像素和至少三个滤波像素，所述方法包括：

通过所述CMOS图像处理器获取所述参考像素的光强和每个所述滤波像素的光强；

将所述所述参考像素的光强和每个所述滤波像素的光强相减，以得到指定单色光的光谱响应曲线；

根据各个像素的预设的反射光谱，通过多元矩阵计算得到所述待测物的光谱信息。

10.一种光谱成像仪，其特征在于，包括：

与成像芯片连接的至少一个处理器；以及，

与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，

所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如权利要求9所述的方法。