[发明专利]一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术

权利要求书

1.一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术，包括标准光学系统、安装有可动光学镜头的二维压电高速高精度微扫描平台或FSM系统、可动光学镜头数据连接的探测器、上位机、高频信号控制器和图像算法处理器，其特征在于，所述二维压电高速高精度微扫描平台是基于压电驱动的二维水平位移或两轴旋转机构，可动光学镜头与二维压电高速高精度微扫描平台物理连接；所述可动光学镜头与探测器数据连接，可动光学镜头对标准光学系统射出的光线进行折射，使得在探测器上的成像发生偏移；所述探测器与图像算法处理器数据接口连接，且探测器将其获得的原始数据图像数据通过传输链路传入图像算法处理器，通过图像算法处理器对图像数据进行分辨率还原；所述图像算法处理器数据连接有显示器，图像算法处理器通过数据传输链路将图像数据传输至显示器进行图像数据输出；所述二维压电高速高精度微扫描平台的控制端与高频信号控制器之间数据连接，上位机的控制端与高频信号控制器之间数据连接。

2.根据权利要求1所述的一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术，其特征在于：所述探测器为集成有像素级多光谱滤光片或像素级多偏振态滤光片的探测器。

3.根据权利要求1或2所述的一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术，其特征在于：所述二维压电高速高精度微扫描平台的扫描模式需与探测器曝光时间同步执行，与探测器帧频相匹配；以下为多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强的具体操作步骤：

S1：启动并控制上位机生成微扫描命令信号波形；

S2：上位机发送命令信号至高频信号控制器；

S3：高频信号控制器接收来自上位机的命令信号，并将其输入并放大后通过数据传输输出至二维压电高速高精度微扫描平台，二维压电高速高精度微扫描平台进行微位移运动在像平面上产生1个像素大小的整体位移；

S4：二维压电高速高精度微扫描平台扫描结束并到达稳定位置后，探测器开始曝光；

S5：曝光结束后，相机输出多通道光谱或偏振态低分辨率图像；

S6：重复S1-S5步骤，周期循环，从而获取多通道光谱或偏振态低分辨率图像序列。

4.根据权利要求4所述的一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术，其特征在于：所述扫描平台的微扫描方式与多光谱或多偏振态通道数匹配，例如4通道，微扫描方式则为2×2；9通道，微扫描方式为3×3；16通道，微扫描方式为4×4，以此类推；每次微扫描步长为1个像素。

5.根据权利要求4所述的一种像素级多光谱与像素级多偏振态探测分辨率增强技术，其特征在于：所述图像处理的方式还原探测器的原始分辨率，通过二维压电高速高精度微扫描平台进行微扫描，使探测器的不同通道的像素均对同一空间位置高速多次序列采样，从而构建对同一物点多通道图像；通过微扫描使像面探测器的某一通道的像素在不同整像素空间位置多次序列采样，从而可重新构建同一通道原始探测器分辨率图像，从而还原探测器的原始分辨率；将低分辨原始图像序列进行按照帧序列与采样位置重新投影到探测器原始分辨率网格中，重建探测器原始分辨率多光谱与多偏振态图像，以获得与各通道高分辨率的图像，将每一个宏像素拆散并以光谱或偏振态为依据重新组合，形成多幅同一光谱或偏振态下的图像。