[发明专利]一种彩色、多光谱或高光谱关联成像方法在审

专利信息
申请号: 202211561013.7 申请日: 2022-12-07
公开(公告)号: CN115790847A 公开(公告)日: 2023-03-14
发明(设计)人: 宋立军;周成;刘轩;李鑫伟;冯悦姝 申请(专利权)人: 吉林工业职业技术学院
主分类号: G01J3/28 分类号: G01J3/28;G01J3/02
代理公司: 长春市吉利专利事务所(普通合伙) 22206 代理人: 李晓莉
地址: 132013 吉*** 国省代码: 吉林;22
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摘要:
搜索关键词: 一种 彩色 光谱 关联 成像 方法
【权利要求书】:

1.一种彩色、多光谱或高光谱关联成像方法,利用包括光源模块(1)、空间光场调制器(2)、光学成像系统(3)以及光谱探测采集模块(4)的关联成像系统,所述光学成像系统(3)包括透镜组、分光棱镜、反射镜和/或相机镜头,其特征是:包括以下步骤,并且以下步骤顺次进行,

步骤一、根据使用需求波段制作彩色、多光谱、高光谱关联成像的光谱探测器阵列

1)根据单像素探测器阵列单像元尺寸及像元间隙加工镂空掩模版;

2)将各波段窄带光学滤光片切割成单像素探测器阵列中单像元尺寸大小;

3)将切割后的不同波段滤光片排列至掩模版形成滤光片阵列,其中每一个探测器阵列单像元对应一个独立波段的滤光片;

4)将滤光片阵列镀膜面胶合到单像素探测器阵列上并进行封装形成彩色、多光谱、高光谱关联成像的光谱探测器阵列(401);

步骤二、取反射镜以及透镜组构成光学收集系统(402),光谱探测器阵列(401)放置在光学收集系统(402)的光线射出端,并且光谱探测器阵列(401)放置在光学收集系统(402)完整显示物体(5)所有信息的位置区域内,保证物体(5)在相应波段下完整成像,构成光谱探测采集模块(4);

步骤三、按照光场被动调整模式和光场主动调整模式两种工作模式分别布置光源模块(1)、空间光场调制器(2)、光学成像系统(3)以及光谱探测采集模块(4)的位置:

其中,光场被动调整模式下,光源模块(1)发射自然光、宽谱光或特定波段的光直接照射物体(5)所在的场景,光线经过物体(5)透射或反射后传输至光学成像系统(3);光学成像系统(3)布置在物体(5)与空间光场调制器(2)之间,光学成像系统(3)对入射光线通过透镜组进行汇聚再发射给空间光场调制器(2);空间光场调制器(2)接收光学成像系统(3)发射出的光束至调制面上并产生光场,光场投射于光谱探测采集模块(4);光学收集系统(402)通过反射镜和透镜组对光场进行汇聚后发射至光谱探测器阵列(401)上;光谱探测器阵列(401)上的各波段窄带光学滤光片将光学信息按照各自波长滤波,通过单像素探测器阵列获得彩色、多光谱或高光谱关联成像的信号探测值;

光场主动调整模式下,光源模块(1)发射自然光、宽谱光或特定波段的光投射到空间光场调制器(2)的调制面上并产生光场,光场经过光学成像系统(3)中的分光棱镜和相机镜头后投射至物体(5);物体(5)反射光经光学成像系统(3)的相机镜头和分光棱镜射入光学收集系统(402),光学收集系统(402)采集物体(5)所在的场景的光学信号;光学收集系统(402)通过反射镜和透镜组对光场进行汇聚后发射至光谱探测器阵列(401)上;光谱探测器阵列(401)上的各波段窄带光学滤光片将光学信息按照各自波长滤波,通过单像素探测器阵列获得彩色、多光谱或高光谱关联成像的信号探测值;

将空间光场调制器(2)产生的光场与相应获得的彩色、多光谱或高光谱关联成像的信号探测值进行关联计算并获得彩色、多光谱或高光谱关联成像的光谱图像信息值,至此彩色、多光谱或高光谱关联成像完成。

2.根据权利要求1所述的一种彩色、多光谱或高光谱关联成像方法,其特征是:所述光源模块(1)包括光源(101)和用于控制光线照射方向的光学镜片(102),光源模块(1)在光场被动调整模式下,有两种工作模式:一种为光源(101)发射的光直接照射到物体(5)所在的目标场景,另一种为光源(101)的光经光学镜片(102)的反射、折射和/或透射后照射到物体(5)所在的目标场景;

光源模块(1)在光场主动调整模式下也有两种工作模式:一种为光源(101)发射的光直接照射到空间光场调制器(2),另一种为光源(101)发射的光经光学镜片(102)的反射、折射和/或透射后照射到空间光场调制器(2)。

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