多光谱光场相机的成像方法

摘要

本发明提供一种多光谱光场相机，包括沿光路方向顺次设置的滤光片阵列、成像主透镜、微透镜阵列、组合副透镜、探测器和信号处理系统；成像方法为：首先，在成像主透镜的光瞳面上放置滤光片阵列，采用孔径分割的方法引入目标各个光谱段的信息；其次，利用位于成像主透镜像面上的微透镜阵列对多光谱信息进行空间上的分离；并引入组合副透镜将微透镜焦平面二次转移到探测器光敏面上；最后信号处理系统对探测器得到的数据进行计算，提取得到不同波段光谱图像。本发明可以在同一时间获得全视野范围内每一像素的多光谱信息，实现动态多光谱成像，且系统结构稳固。

主权项

一种多光谱光场相机的成像方法，其特征在于，该多光谱光场相机包括沿光路方向顺次设置的滤光片阵列(1)、成像主透镜(2)、微透镜阵列(3)、组合副透镜(4)、探测器(5)和信号处理系统(6)，其中滤光片阵列(1)由M×N片共平面的不同波段的滤光片构成，所有滤光片的尺寸均相同，M、N均为正整数，组合副透镜(4)包括沿光路方向顺次设置的第一透镜(41)和第二透镜(42)，组合副透镜(4)将微透镜阵列(3)的后焦面二次转移到探测器(5)的靶面上；所述滤光片阵列(1)位于成像主透镜(2)的孔径光阑处，微透镜阵列(3)位于成像主透镜(2)的像面上，微透镜阵列(3)的后焦面与第一透镜(41)的前焦面重合，探测器(5)位于第二透镜(42)的后焦面上，信号处理系统(6)与探测器(5)相连；所有光学元件相对于基底同轴等高，即相对于光学平台或仪器底座同轴等高，成像方法包括以下步骤：步骤一：来自目标各点的入射光经滤光片阵列(1)，形成携带不同波段信息的光束并穿过成像主透镜(2)，在成像主透镜(2)像面处的微透镜阵列(3)上成像，形成携带不同波段信息的像点，各个像点在微透镜阵列(3)后焦面的空间上分开；步骤二：微透镜阵列(3)后焦面的各点光线射入第一透镜(41)，穿过第一透镜(41)后以平行光的形式进入第二透镜(42)，并在第二透镜(42)后焦面处的探测器(5)靶面上得到携带有不同波段信息的目标图像，并将携带有不同波段信息的目标图像转化为电信号进入信号处理系统(6)；步骤三：信号处理系统(6)将收到的电信号转换为目标各点的不同波段光谱数据，对得到的不同波段光谱数据进行计算，提取得到不同波段光谱图像，从而获得多光谱视频。