[发明专利]用于对远程目标成像的高光谱成像系统和方法

摘要

本文中描述了用于提供远程目标(例如，感兴趣的场景104)的一区域的高光谱图像的高光谱成像系统(100c)和方法。在一个方面，高光谱成像系统包括至少一个光学器件(106)、可旋转的鼓(402)(其具有形成在其外表面上的多个狭缝(4049以及位于其中的折叠镜(408))、光谱仪(110)、二维图像传感器(112)和控制器(114)。在另一个方面，高光谱成像系统包括至少一个光学器件、可旋转的盘(其具有形成在其中的至少一个螺旋狭缝)、光谱仪、二维图像传感器和控制器。在又一方面，高光谱成像系统包括至少一个光学器件、可旋转的盘(其具有形成在其中的多个直缝)、光谱仪、二维图像传感器和控制器。

主权项

1.一种用于提供一远程目标(104)的二维区域的高光谱图像(102)的高光谱成像系统(100c)，所述高光谱成像系统包括：至少一个光学器件(106)，配置成接收与所述远程目标相关联的光(115a)；鼓(402)，具有形成在其表面(406)中的至少一个狭缝(404a、404b、404c、404d)以及位于其中的折叠镜(408)，其中旋转鼓在其一侧(416)上具有开口(414)，来自所述至少一个光学器件的所述光穿过所述开口并由所述折叠镜朝向所述表面的内部部分(418)进行反射，并且其中所述表面的内部部分被定位在所述至少一个光学器件的像平面处；致动器(410)，用于使所述鼓旋转；控制器(114)，配置成控制所述致动器以使得使所述鼓旋转以使所述至少一个狭缝中的第一狭缝(404a)被定位成允许与所述远程目标相关联的第一光线(115c)穿过那儿；光谱仪(110)，包括至少色散设备(116)，所述色散设备(116)配置成接收所述第一光线并输出第一色散光线(115e)；二维图像传感器(112)，配置成接收所述第一色散光线并提供所述第一色散光线的第一二维图像(117a)；所述控制器配置成获得所述第一二维图像并控制所述致动器以使得使所述鼓旋转以使所述至少一个狭缝中的所述第一狭缝被定位成允许与所述远程目标相关联的第二光线(115g)穿过那儿；所述光谱仪包括至少所述色散设备，所述色散设备配置成接收所述第二光线并输出第二色散光线(115i)；所述二维图像传感器配置成接收所述第二色散光线并提供所述第二色散光线的第二二维图像(117b)；以及所述控制器配置成获得所述第二二维图像，其中所述至少一个狭缝包括多个狭缝，并且所述狭缝中的每一个狭缝在所述鼓上彼此间隔开，使得在给定时间，所述狭缝中的任意两个狭缝各自具有同时地将与所述远程目标相关联的不同光线传到所述光谱仪的一部分；并且所述控制器进一步配置成(1)从所述二维图像传感器获得与所述远程目标相关联的两个不同光线的对应的二维图像，(2)将所获得的二维图像分成与所述两个狭缝中的第一个狭缝相关联的二维图像以及与所述两个狭缝中的第二个狭缝相关联的另一二维图像，以及(3)组合仅与所述第一个狭缝相关联的各二维图像以形成所述远程目标的二维区域的第一高光谱图像并组合仅与所述第二个狭缝相关联的各二维图像以形成所述远程目标的二维区域的第二高光谱图像。