一种非制冷高光谱成像芯片和高光谱成像仪.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114295207A(43)申请公布日2022.04.08(21)申请号202111641467.0(22)申请日2021.12.29(71)申请人烟台睿创微纳技术股份有限公司地址264006山东省烟台市烟台开发区贵阳大街11号申请人睿创微纳（无锡）技术有限公司(72)发明人李君宇王丹赖芸虞传庆王鹏甘先锋董珊陈文礼王宏臣(74)专利代理机构北京集佳知识产权代理有限公司11227代理人薛晨光(51)Int.Cl.G01J3/02(2006.01)G01J3/28(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图12页(54)发明名称一种非制冷高光谱成像芯片和高光谱成像仪(57)摘要本申请公开了非制冷高光谱成像芯片和高光谱成像仪，包括成像感光芯片，成像感光芯片包括在预设方向上排布的多个线状像元阵列；每个线状像元阵列包括多个相同的光谱像元，不同线状像元阵列中的光谱像元不同，且每个光谱像元包括多个使光谱像元的光谱响应为宽带响应的特征微结构；成像感光芯片在预设方向上移动时获取待测目标的光谱信息和空间信息，得到待测目标的高光谱图像。特征微结构使高光谱成像芯片的光谱响应为宽带的，提升光通量和信噪比；且由于使用了宽带响应光谱像元，线扫灵活性增加，可以提升高光谱图像的获取速度。CN114295207ACN114295207A权利要求书1/1页1.一种非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，包括成像感光芯片，所述成像感光芯片包括在预设方向上排布的多个线状像元阵列；每个所述线状像元阵列包括多个相同的光谱像元，不同所述线状像元阵列中的所述光谱像元不同，且每个所述光谱像元包括多个使所述光谱像元的光谱响应为宽带响应的特征微结构；所述成像感光芯片在所述预设方向上移动时获取待测目标的光谱信息和空间信息，得到所述待测目标的高光谱图像。2.如权利要求1所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，在与所述预设方向垂直的方向上，所述线状像元阵列中的所述光谱像元的数量与探测器像元的数量相等。3.如权利要求1所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，每个所述线状像元阵列中的多个所述光谱像元呈单行排布。4.如权利要求1所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，每个所述线状像元阵列中的多个所述光谱像元呈多行排布。5.如权利要求1所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，所述特征微结构为光子晶体或者等离激元结构或者多层薄膜层叠结构，其中，当所述特征微结构为光子晶体或者等离激元结构时，不同所述光谱像元中所述特征微结构的形状、尺寸、分布周期、排布形式中至少一个不同；当所述特征微结构为多层薄膜层叠结构时，多层薄膜的折射率高低间隔排布。6.如权利要求5所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，还包括：位于所述特征微结构上表面的保护层。7.如权利要求5所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，当所述特征微结构为光子晶体时，所述特征微结构为通孔，所述特征微结构位于所述光谱像元的第二悬空像元结构中的第二支撑层上。8.如权利要求1所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，每个所述光谱像元中所述特征微结构的排布形式为四方晶格排布、六方晶格排布、随机排布、混合排布中任一种。9.如权利要求1至8任一项所述的非制冷高光谱成像芯片，其特征在于，所述线状像元阵列中的所述光谱像元按照预设规则排布，其中，所述预设规则为每个所述线状像元阵列中所述光谱像元的响应谱与相邻所述线状像元阵列中所述光谱像元的响应谱的皮尔逊相关系数小于0.5。10.一种高光谱成像仪，其特征在于，包括：如权利要求1至9任一项所述的非制冷高光谱成像芯片；位移台，用于带动所述非制冷高光谱成像芯片沿预设方向移动；成像透镜。2CN114295207A说明书1/9页一种非制冷高光谱成像芯片和高光谱成像仪技术领域[0001]本申请涉及高光谱成像领域，特别是涉及一种非制冷高光谱成像芯片和高光谱成像仪。背景技术[0002]高光谱成像技术是利用高光谱成像仪，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像，在获得目标物体空间特征成像的同时，也获得了目标物体的光谱信息。[0003]目前高光谱成像仪在进行高光谱成像时，有以下几类方式：第一种，傅里叶变换和光栅分光方法结合带有机械动件的扫描系统，通过推扫或摆扫方式实现长波红外高光谱成像，这种方式扫描速度较慢且结构复杂，此外需设计复杂的光路，体积大，成本昂贵，狭缝使得成像系统的光通量和信噪比低；第二种，在探测器阵列外部设置线性渐变滤光片以实现分光，并利用微透镜阵列实现场景复制，实现红外高光谱成像，渐变滤光片工艺复杂，且渐变滤光片贴装的方式，降低了良率，微透镜阵列使得空间分辨率大幅度降低；第三种，在像元感光层上设置法珀窄带滤光片结构以实现分光，使得高光谱成像