[发明专利]光谱成像系统、成像设备及数据处理方法

摘要

本发明提供了一种光谱成像系统，属于成像技术领域。该光谱成像系统包括第一透镜组、阿达玛模板、第二透镜组、色散装置、面阵光电检测器以及微控制器，所述第一透镜组、阿达玛模板、第二透镜组、色散装置、面阵光电检测器依次设置，所述面阵光电检测器与所述微控制器电连接。本发明实施例提供的光谱成像系统能够更快速地获取到高光谱分辨率的光谱数据立方，有利于实际使用。此外，本发明还提供了一种包括上述光谱成像系统的成像设备以及应用于该光谱成像系统的数据处理方法。

主权项

一种光谱成像系统，其特征在于，包括第一透镜组、阿达玛模板、第二透镜组、色散装置、面阵光电检测器以及微控制器，所述第一透镜组、阿达玛模板、第二透镜组、色散装置、面阵光电检测器依次设置，所述面阵光电检测器与所述微控制器电连接；所述第一透镜组用于将入射的第一信号光准直并聚焦到所述阿达玛模板；所述阿达玛模板用于在控制机构的驱动下对入射到该阿达玛模板的所述第一信号光进行编码形成第二信号光；所述第二透镜组用于将由所述阿达玛模板出射的所述第二信号光压缩为与所述面阵光电检测器匹配的第三信号光；所述色散装置用于对由所述第二透镜组出射的所述第三信号光进行色散分光处理形成按波长分散开的第四信号光；所述面阵光电检测器用于接收所述色散装置出射的所述第四信号光，将所述第四信号光转化为电信号发送至所述微控制器；所述微控制器用于处理接收到的所述电信号得到成像光谱数据；其中，所述微控制器用于处理接收到的所述电信号得到成像光谱数据包括：根据接收到的所述电信号，得到第一编码数据；根据预设的第一编码序列对所述第一编码数据进行解码得到光谱成像数据；所述第一编码序列与所述光谱成像系统中的阿达玛模板对应；其中，所述光谱成像系统中的面阵光电检测器为A×B的阵列光电检测器，所述阿达玛模板为使用N阶S循环矩阵构建的一维循环模板，所述根据预设的第一编码序列对所述第一编码数据进行解码得到光谱成像数据包括：根据公式：X(A,B,N)＝S‑1·Y(A,B,N)得到解码后的第一解码数据，其中，X(A,B,N)表示所述第一解码数据，S表示由所述阿达玛模板对应的N个编码序列构成的矩阵，Y(A,B,N)表示所述第一编码数据；根据公式：λa＝λ0+k·a+w·(a‑1)将第一解码数据X(A,B,N)转换为光谱成像数据X(λ,B,N)，其中，λa表示所述面阵光电检测器的第a+1列像元对应的波长，a为1至A‑1的整数，λ0表示预设的所述面阵光电检测器的第1列像元对应的波长，k表示预设的所述面阵光电检测器的第1列像元对应的光谱宽度值，w表示预设的随着所述面阵光电检测器的像元列数的增加对应的光谱宽度的变化值。