1.一種光譜成像系統(tǒng),其特征在于,包括第一透鏡組、阿達(dá)瑪模板、第二透鏡組、色散裝置、面陣光電檢測器以及微控制器,所述第一透鏡組、阿達(dá)瑪模板、第二透鏡組、色散裝置、面陣光電檢測器依次設(shè)置,所述面陣光電檢測器與所述微控制器電連接;
所述第一透鏡組用于將入射的第一信號(hào)光準(zhǔn)直并聚焦到所述阿達(dá)瑪模板;
所述阿達(dá)瑪模板用于在控制機(jī)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)下對入射到該阿達(dá)瑪模板的所述第一信號(hào)光進(jìn)行編碼形成第二信號(hào)光;
所述第二透鏡組用于將由所述阿達(dá)瑪模板出射的所述第二信號(hào)光壓縮為與所述面陣光電檢測器匹配的第三信號(hào)光;
所述色散裝置用于對由所述第二透鏡組出射的所述第三信號(hào)光進(jìn)行色散分光處理形成按波長分散開的第四信號(hào)光;
所述面陣光電檢測器用于接收所述色散裝置出射的所述第四信號(hào)光,將所述第四信號(hào)光轉(zhuǎn)化為電信號(hào)發(fā)送至所述微控制器;
所述微控制器用于處理接收到的所述電信號(hào)得到成像光譜數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜成像系統(tǒng),其特征在于,所述色散裝置包括入射狹縫、準(zhǔn)光鏡、色散元件以及聚光鏡,所述第二透鏡組出射的所述第三信號(hào)光入射到所述入射狹縫,通過所述入射狹縫的所述第三信號(hào)光經(jīng)所述準(zhǔn)光鏡準(zhǔn)直后入射到所述色散元件,經(jīng)所述色散元件色散后形成所述第四信號(hào)光,所述第四信號(hào)光經(jīng)所述聚光鏡按波長聚焦到所述面陣光電檢測器的表面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜成像系統(tǒng),其特征在于,所述阿達(dá)瑪模板為一維循環(huán)編碼模板,其序列由循環(huán)S矩陣生成,所述一維循環(huán)編碼模板用于對所述第一信號(hào)光進(jìn)行編碼生成所述第二信號(hào)光。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜成像系統(tǒng),其特征在于,所述面陣光電檢測器為面陣灰度光電檢測器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜成像系統(tǒng),其特征在于,所述成像光譜數(shù)據(jù)包括三個(gè)維度的信息,其中,第一維度的像素?cái)?shù)由所述阿達(dá)瑪模板的編碼位數(shù)決定,第二維度的像素?cái)?shù)由所述面陣光電檢測器的第一方向的像元數(shù)決定,第三維度的單元數(shù)由所述面陣光電檢測器的第二方向的像元數(shù)決定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光譜成像系統(tǒng),其特征在于,所述第一信號(hào)光的光譜范圍包括紫外至紅外波段內(nèi)的任意波段。
7.一種成像設(shè)備,其特征在于,包括權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光譜成像系統(tǒng)。
8.一種數(shù)據(jù)處理方法,其特征在于,運(yùn)行于權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的光譜成像系統(tǒng)中的微控制器,所述方法包括:
根據(jù)接收到的所述電信號(hào),得到第一編碼數(shù)據(jù);
根據(jù)預(yù)設(shè)的第一編碼序列對所述第一編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼得到光譜成像數(shù)據(jù),其中,所述第一編碼序列與所述光譜成像系統(tǒng)中的阿達(dá)瑪模板對應(yīng)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述光譜成像系統(tǒng)中的面陣光電檢測器為A×B的陣列光電檢測器,所述阿達(dá)瑪模板為使用N階S循環(huán)矩陣構(gòu)建的一維循環(huán)模板,所述根據(jù)預(yù)設(shè)的第一編碼序列對所述第一編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼得到所述光譜成像數(shù)據(jù),包括:
根據(jù)公式:X(A,B,N)=S-1·Y(A,B,N)得到解碼后的第一解碼數(shù)據(jù),其中,X(A,B,N)表示所述第一解碼數(shù)據(jù),S表示由所述阿達(dá)瑪模板對應(yīng)的N個(gè)編碼序列構(gòu)成的矩陣,Y(A,B,N)表示所述第一編碼數(shù)據(jù);
根據(jù)公式:λa=λ0+k·a+w·(a-1)將第一解碼數(shù)據(jù)X(A,B,N)轉(zhuǎn)換為光譜成像數(shù)據(jù)X(λ,B,N),其中,λa表示所述面陣光電檢測器的第a+1列像元對應(yīng)的波長,a為1至A-1的整數(shù),λ0表示預(yù)設(shè)的所述面陣光電檢測器的第1列像元對應(yīng)的波長,k表示預(yù)設(shè)的所述面陣光電檢測器的第1列像元對應(yīng)的光譜寬度值,w表示預(yù)設(shè)的隨著所述面陣光電檢測器的像元列數(shù)的增加對應(yīng)的光譜寬度的變化值。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法,其特征在于,所述光譜成像系統(tǒng)中的面陣光電檢測器為A×B的陣列光電檢測器,所述阿達(dá)瑪模板為使用N階S循環(huán)矩陣構(gòu)建的一維循環(huán)模板,所述根據(jù)預(yù)設(shè)的第一編碼序列對所述第一編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼得到所述光譜成像數(shù)據(jù),包括
根據(jù)公式:X(A,B,N)=S-1·Y(A,B,N)得到解碼后的第一解碼數(shù)據(jù),其中,X(A,B,N)表示所述第一解碼數(shù)據(jù),S表示由所述阿達(dá)瑪模板對應(yīng)的N個(gè)編碼序列構(gòu)成的矩陣,Y(A,B,N)表示所述第一編碼數(shù)據(jù);
將所述第一解碼數(shù)據(jù)的第三維度的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)的多個(gè)第二編碼序列中的每個(gè)所述第二編碼序列相乘,得到與每個(gè)所述第二編碼序列對應(yīng)的數(shù)組;
對得到的每個(gè)數(shù)組分別進(jìn)行求和,得到第二編碼數(shù)據(jù);
根據(jù)所述多個(gè)第二編碼序列對所述第二編碼數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼得到第二解碼數(shù)據(jù);
根據(jù)公式:λa=λ0+k·a+w·(a-1)將所述第二解碼數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為光譜成像數(shù)據(jù),其中,λa表示所述面陣光電檢測器的第a+1列像元對應(yīng)的波長,a為1至A-1的整數(shù),λ0表示預(yù)設(shè)的所述面陣光電檢測器的第1列像元對應(yīng)的波長,k表示預(yù)設(shè)的所述面陣光電檢測器的第1列像元對應(yīng)的光譜寬度值,w表示預(yù)設(shè)的隨著所述面陣光電檢測器的像元列數(shù)的增加對應(yīng)的光譜寬度的變化值。