一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115655471A(43)申请公布日2023.01.31(21)申请号202211302527.0(22)申请日2022.10.24(71)申请人桂林电子科技大学地址541004广西壮族自治区桂林市桂林金鸡路1号(72)发明人李炤林叶松汪杰君李树王新强王方原陈妮艳(51)Int.Cl.G01J3/45(2006.01)G01J3/02(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图2页(54)发明名称一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法(57)摘要本发明公开了一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法，其中，基于掩膜的空间外差干涉成像方法包括：成像平台带动成像系统相对景物进行水平移动，成像系统包括一次设置的前置镜，准直镜，分束器，光栅，成像镜，掩膜及探测器，成像系统与成像平台固定，成像系统的光轴垂直于景物；经准直镜后进入光栅，再经光栅后，干涉图谱数据进入掩膜模板进行调制，干涉数据沿掩膜逐行调制，经成像镜在探测器上得到叠加干涉数据，干涉成像平台内部无运动部件，形成推扫式干涉成像系统，不仅保留了掩膜的高通量，高信噪比的特性，更提高了空间外差干涉成像仪的稳定性和可靠性。为遥感领域成像带来高效，高质量的成像方式。CN115655471ACN115655471A权利要求书1/1页1.一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法，其特征在于，该方法的具体过程包括如下步骤：A1，干涉成像平台带动成像系统相对景物移动；A2，依次经过前置镜，准直镜，光栅，成像镜，掩膜，成像镜及探测器；A3，景物的干涉光谱数据立方体经由成像镜L2后进入掩膜板调制，板对干涉图进行逐行调制；A4，经过掩膜调制后的干涉图经过成像镜L3再探测器上得到调制过的干涉数据。2.根据权利要求1所述的基于掩膜的空间外差干涉成像方法，其特征是：在空间外差干涉成像装置的基础上加入掩膜板，使得得到的最后的干涉图数据是已经被调制过过的。3.根据权利要求1所述的基于掩膜的空间外差干涉成像方法。其特征是：景物的图谱数据沿掩膜板逐行调制后，再经过成像镜后在探测器上得到干涉数据，包括：图谱数据立方体沿垂直于光栅方向移动1行，图谱数据立方体的第N‑1行数据相应的被掩模版的第N行调制，在探测器的第N行形成调制后干涉图像数据，N大于等于2。2CN115655471A说明书1/4页一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法技术领域[0001]本发明涉及空间外差成像光谱仪技术领域，尤其涉及一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法及装置。背景技术[0002]将压缩感知理论应用到光谱成像技术领域是近些年来的研究热点，该技术，使得系统在保持较高灵敏度的同时也能够兼顾空间分辨率能力。因此，在成像光谱领域具有很高的应用价值和潜力。[0003]掩膜方法空间外差干涉成像数据的采集是通过在CCD探测器前放置不同的编码图案(掩膜)，对光线调制以达到记录干涉数据的目的。[0004]空间外差扫描成像是属于时空联合调制光谱的范畴。时间上是指以扫描成像的方式实现干涉图像序列的采集，而空间外差光谱仪是以空间调制的方式工作，整体系统相当于是在成像系统中加入了空间外差光谱仪。空间外差光谱仪的结构中没有狭缝，是以迈克尔逊干涉仪为原型，用衍射光栅替换平面反射镜，非Littrow波长的入射光线利用光栅分光能力产生干涉条纹。空间外差扫描成像过程中对目标区域单次采集的干涉图像数据，只是该区域目标在某一光程差下干涉信息，要想复原出目标点的光谱信息，则必须获得目标点的完整干涉数据，即该目标点每个光程差下的干涉信息。[0005]空间外差成像光谱技术具有高通量，高信噪比，超高分辨率等原理性优点，但是其在应用过程中，存在如下的核心问题，极大限制了该技术的应用领域。[0006]现有的空间外差成像光谱仪在成像过程中，采集一次数据需要有非常大的存储空间，并且在数据处理的过程中有大量冗余的数据造成了运算时间的增大。对于遥感应用来说，如何在数据的采集与存储之间大大减少计算时间与存储量是个急需解决的问题。[0007]因此，现有基于空间外差干涉成像技术目前的应用领域提出以压缩成像理论为基础，采用掩膜板来达到调制目标图像光线，解决大量数据冗余以及数据传输过程中带宽迅速上升的问题。发明内容[0008]本发明实施例的目的是提供一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法及装置，提高光谱成像过程中数据大量冗余以及数据存储问题。[0009]本发明实施例的目的是通过以下技术方案实现的：[0010]一种基于掩膜的空间外差干涉成像方法，包括：[0011]A1，干涉成像平台带动成像系统相对景物移动；[0012]A2，依次经过前置镜，准直镜，光栅，成像镜，掩膜板，成像镜及探测器；[0013]A3，景物的干涉光谱数据立方体经由成像镜L2后进入掩模版调制，掩膜板对干涉图进行