[发明专利]一种光谱成像系统

权利要求书

1.一种光谱成像系统，其特征在于，所述成像系统包括：光源设备、激发光会聚透镜组、反射光汇聚透镜组、滤光片、数字微镜器、光谱仪、光纤准直器、处理器和光纤；

所述处理器与所述光源设备通信连接，接收外部输入的图像采集指令，并根据所述图像采集指令向所述光源设备发送照射启动指令；

所述光源设备接收所述处理器发送的所述照射启动指令，向待成像目标物发出照射光；

所述激发光会聚透镜组距离所述待成像目标物第一预设距离，接收待成像目标物吸收所述照射光后发出的激发光，并对所述激发光进行光路改变处理；

所述滤光片对接收到的所述激发光进行滤光处理，得到滤光处理光；

所述数字微镜器，接收所述处理器发送的随机矩阵数据，并根据所述随机矩阵数据对接收到的所述滤光处理光进行反射处理,生成反射光；

所述反射光汇聚透镜组设置在所述光纤准直器与所述数字微镜器之间，接收所述反射光，并对所述反射光进行光路改变处理；

所述光纤准直器通过所述反射光汇聚透镜组收集所述反射光，并对所述反射光进行准直处理，生成准直光信号；

所述光纤与所述光纤准直器和所述光谱仪分别连接，将所述光纤准直器处理后的所述准直光信号传送给所述光谱仪；

所述光谱仪与所述处理器通信连接，对接收到的准直光信号进行光谱测量处理，得到第一光谱数据，并发送给处理器；

所述处理器接收第一光谱数据，并调用预设压缩感知算法对接收到的第一数量个第一光谱数据进行图像重建处理，得到第二数量个重建图像数据；

所述处理器根据所述第二数量个重建图像数据得到所述待成像目标物的图像数据；

其中，所述处理器接收第一光谱数据，并调用预设压缩感知算法对接收到的第一数量个第一光谱数据进行图像重建处理，得到第二数量个重建图像数据具体包括：

所述处理器对接收所述光谱仪发送的第一数量个所述第一光谱数据；其中，所述第一光谱数据包括第二数量个峰值数据；

所述处理器根据所述第一数量个第一光谱数据中的第二数量个峰值数据确定第二数量组垂直数据；

处理器调用预设压缩感知算法对所述第二数量组垂直数据进行图像重建处理，得到第二数量个重建图像数据；

其中，处理器调用预设压缩感知算法对所述第二数量组垂直数据进行图像重建处理，得到第二数量个重建图像数据具体为：

所述处理器调用TVAL3算法对所述第二数量组垂直数据的每一组垂直数据分别进行图像重建处理，得到第二数量个不同的重建图像数据；

其中，所述处理器根据所述第二数量个重建图像数据得到所述待成像目标物的图像数据具体包括：

所述处理器对所述第二数量个重建图像数据进行融合处理，生成所述待成像目标物的图像数据；

其中，所述处理器对所述第二数量个重建图像数据进行融合处理，生成所述待成像目标物的图像数据具体为：

所述处理器确定所述重建图像中的第一像素点；

所述处理器获取所述第二数量个所述重建图像中第一像素点的第一像素值，得到第二数量个第一像素值；

所述处理器将第二数量个所述第一像素值相加得到所述第一像素点对应的第一融合像素值；

所述处理器根据每个第一像素点对应的第一融合像素值生成所述待成像目标物的图像数据。

2.根据权利要求1所述光谱成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括显示设备；

所述显示设备与处理器通信连接，接收所述处理器发送的所述待成像目标物的图像数据，并根据所述图像数据显示图像。

3.根据权利要求1所述光谱成像系统，其特征在于，所述激发光会聚透镜组包括第一透镜和第二透镜；

所述第一透镜与所述第二透镜具有相同的焦距f，且所述第一透镜与所述第二透镜的主光轴延长线重合；

所述第一透镜与所述第二透镜间的距离l1满足条件f＜l1＜2f。

4.根据权利要求3所述光谱成像系统，其特征在于，所述成像系统还包括狭缝装置；

所述狭缝装置设置在所述第一透镜与所述第二透镜之间，距离所述第一透镜一倍焦距，且所述第一透镜的主光轴延长线穿过所述狭缝装置的狭缝；

所述狭缝装置接收所述第一透镜对所述激发光进行聚集处理后得到的聚集光，并根据预设光通量对通过的所述聚集光进行光通量调节处理。

5.根据权利要求1所述光谱成像系统，其特征在于，所述反射光汇聚透镜组包括第三透镜和第四透镜，所述反射光汇聚透镜组设置在所述光纤准直器与所述数字微镜器之间具体为：

所述第三透镜的焦距为f3，所述第四透镜的焦距为f4；

所述第三透镜的主光轴平行于所述数字微镜器生成的所述反射光的传播方向，且接收所有反射光；

所述第三透镜与所述第四透镜的主光轴延长线重合，且所述第四透镜与所述第三透镜的距离l2满足条件f3＜l2≤f3+f4；

所述光纤准直器设置在距离所述第四透镜第二预设距离的位置。