多光谱和超光谱成像系统

摘要

本发明涉及待变换成多光谱或超光谱图像的瞬时或非瞬时多频带图像的产生，包括光收集装置(11)、具有至少一个二维传感器阵列(121)和位于装置(1)的光路(OP)中的所述图像传感器阵列(121)之前的瞬时颜色分离装置(123)的图像传感器(12)、以及以使成像局限于电磁谱的特定部分为目的的位于所述光路(OP)中的第一均匀滤谱器(13)。本发明特别教导了包括安装在滤光器轮(114)上或由透射式显示器(115)显示的均匀滤色器或滤谱器和/或滤色器或滤谱器马赛克的滤光器单元(FU)水久地或可互换地位于所述光路(OP)中的所述颜色分离装置(123)之前，或者接近会聚光(B)。每个滤色器或滤谱器马赛克由众多均质滤光区组成。滤色器或滤谱器马赛克的所述滤光区的透射率曲线(TC)可以部分重叠，除此之外，这些透射率曲线与属于所述颜色分离装置(123)的所述滤光区的透射率曲线重叠。所述滤色器或滤谱器马赛克和所述颜色分离装置(123)的透射率曲线(TC)适当遍布待研究的光谱区间。所述颜色分离装置(123)与所述滤色器或滤谱器马赛克的组合产生不同组的线性无关的透射率曲线(TC)。通过对受多重滤光器马赛克的诸区影响的图像区进行标识和分段，由所述图像传感器(12)捕捉到的多重滤光器图像被去马赛克，且在任选的插值步骤之后，获得多频带图像。所得多频带图像被变换成多光谱或超光谱图像。

主权项

一种用于产生瞬时或非瞬时多频带图像的装置(1)，包括：光收集装置(11)、具有至少一个二维传感器阵列(121)和在所述装置(1)的光路(OP)中位于所述二维传感器阵列(121)之前或嵌入所述二维传感器阵列(121)中的瞬时颜色分离装置(123)的图像传感器(12)、以及以使成像局限于电磁谱的特定部分为目的的位于所述光路(OP)中的第一均匀滤谱器(13)；其特征在于：包含包括重叠滤色器或滤谱器马赛克的滤光器单元(FU)，或包括重叠滤色器或滤谱器马赛克以及均匀滤色器或滤谱器的滤光器单元(FU)；所述滤光器单元(FU)永久地或可互换地位于所述光路(OP)中的所述颜色分离装置(123)之前，或者接近由所述光收集装置(11)中包含的透镜(113)将输入光(A)聚焦而得到的会聚光(B)；所述滤色器或滤谱器马赛克包括众多均质滤光器区；滤色器或滤谱器马赛克的所述滤光器区、所述均匀滤光器以及所述颜色分离装置(123)的滤光器区的透射率曲线(TC)之间存在重叠或部分重叠；所述滤色器或滤谱器马赛克、所述均匀滤光器以及所述颜色分离装置(123)的所述透射率曲线(TC)适当遍布待考虑的光谱区间；并且，所述颜色分离装置(123)与所述滤色器或滤谱器马赛克的组合产生不同组的线性无关的透射率曲线(TC)；并且，通过对受多重滤光器马赛克的多个区影响的图像区进行标识和分段，由所述图像传感器(12)捕捉到的多重滤光器图像被去马赛克，以获得多频带图像；并且，利用两种方法，即使用偏最小二乘法的统计方法或人工神经网络方法中的一种来对所述多频带图像进行变换，以获得多光谱或超光谱图像。