[发明专利]一种极弱光多光谱成像方法及其系统

摘要

本发明涉及一种极弱光多光谱成像方法及其系统，将各个响应波段的单光子探测器组成线性阵列，结合分光技术，即可实现极弱光对象的多光谱二维成像。该极弱光多光谱二维成像系统采用压缩传感理论和DLP技术，并以单光子探测器线阵为探测元件，实现了高分辨率的光学调制；所述的极弱光多光谱二维成像系统包括：滤光片(6)、第一透镜(1)、DMD控制系统(7)、第二透镜(2)、分光光度计(3)、由若干不同响应波长的单光子探测器组成的单光子探测器线阵(4)，和中央处理单元(5)；其灵敏度可以达到单光子水平。本发明可广泛应用于生物自发光检测、医疗诊断、非破坏性物质分析、天文观测、国防军事、光谱测量、量子电子学等领域。

主权项

一种极弱光多光谱二维成像方法，其特征在于，该极弱光多光谱二维成像方法采用压缩传感理论和DLP技术，并以单光子探测器线阵为探测元件，实现了高分辨率的光学调制；其步骤包括：1)压缩采样的步骤；所述的压缩采样是由DMD控制系统(7)结合第一透镜(1)和第二透镜(2)，用于将二维图像数据转化为一维数据序列完成被测信号的压缩采样，极弱光通过滤光片(6)滤除杂光，经第一透镜(1)在DMD控制系统(7)处成像，并由DMD控制系统(7)控制光子被反射到第二透镜(2)的概率，经过第二透镜(2)控制光子聚焦；被调制和会聚的极弱光经由分光光度计(3)进行分光后，通过单光子探测器线阵(4)对不同的波长进行成像；2)稀疏重建的步骤；所述的稀疏重建是由中央处理单元(5)结合单光子探测器线阵(4)完成稀疏重建，并和DMD控制系统(7)上的测量矩阵经过最优化算法重建光子密度图像，解算出二维图像。