[发明专利]一种光谱成像系统

说明书

本发明提供了一种光谱成像系统，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；处理器根据外部输入的图像采集指令向光源设备发送照射启动指令；光源设备发出照射光；待成像目标物吸收照射光，并发出激发光；激发光通过激发光会聚透镜组和滤光片后生成滤光处理光；再经数字微镜器反射后生成反射光；光纤准直器通过反射光会聚透镜组收集反射光；并进行准直处理生成第一数量个准直光信号，经光纤传输到光谱仪进行光谱测量得到第一数量个第一光谱数据；再由处理器对其进行图像重建处理得到第二数量个重建图像数据，之后对多个重建图像数据进行融合处理，得到待成像目标物的图像数据。

技术领域

本发明涉数据处理领域，尤其涉及一种光谱成像系统。

背景技术

光谱成像是基础和应用科学研究中常用的方法，用于用显微镜分析特殊的化学组成和物理结构。光谱成像通常可以定义为空间和光谱信息的组合采集。成像光谱仪也安装在空中和卫星上，用于遥感和天文观测。光谱信息可以用于许多领域的物质分析。在生物医学研究中，广泛的应用，如蛋白质定位和相互作用的研究，需要定量方法同时分析同一样品中的几个不同的荧光分子。事实上，随着发射范围从紫外到远红外的各种荧光染料和蛋白质的出现，这些应用变得越来越普遍。荧光光谱成像技术确实已经成为科学研究的基本工具。

然而，传统的光谱成像存在一些缺点。在大多数当前的光谱成像技术中，空间信息是通过使用分光计逐点机械扫描样品而获得的。不可避免地，机械运动将在空间域产生误差，潜在地需要重复测量，这浪费了资源。

发明内容

针对现有技术缺陷，本发明实施例提供一种光谱成像系统，其基于光谱成像具有大量数据，且其通常是高度可压缩的显著特征，将光谱仪和空间光调制方法进行结合，能够完成无需机械扫描即可同时获得光谱和空间信息，从而完成对待成像目标物进行成像。

为解决上述问题，本发明提供了一种光谱成像系统，所述系统包括：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链接，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。

优选的，所述成像系统还包括显示设备；