【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及高光谱成像，尤其涉及一种空间错位双狭缝高光谱成像系统以及平板玻璃交错双狭缝。
技术介绍
1、光谱成像技术以物质的光谱分析理论为基础，将光谱和成像技术相结合，在成像过程中，以纳米级的光谱分辨率，获得地物几十或几百个波段的连续光谱信息，实现了目标空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取形成三维数据立方体。可直接反映出被观测物体的几何影像和理化信息，实现对目标特性的综合探测感知与识别，极大地扩展了遥感探测技术的目标识别、监测能力，具有其它遥感技术不可取代的优势，被广泛应用于资源勘探、环境和灾害监测、刑事物证鉴定等各种领域。与传统的遥感技术相比，高光谱成像技术具有宽的工作谱段范围，谱段数多，这就对高光谱成像光学系统提出了更高的要求，而一般的高光谱成像系统都分为望远物镜和光谱成像系统两个部分，其中光谱成像系统是整个仪器的核心，其分光方式直接影响系统的光机结构复杂性和整个体积质量，按照分光方式的不同高光谱成像仪主要分为棱镜/光栅色散型、干涉成像型等。
2、干涉型光谱成像技术是在光路中加入了干涉仪，通过干涉采样结果与光谱特性之间的傅立叶变换关系获取光谱信息，具有多通道、高通量的优点，但是普遍对平台姿态稳定性要求高，光学系统由多部分组成，有运动部件，系统复杂，难于小型化轻量化等缺点，因而在遥感上获取成功的例子并不多。
3、光栅型光谱仪利用不同波长的光经过光栅后有不同的衍射角进行分光，但光栅光学效率低，难以实现高分辨率成像。棱镜分光型成像光谱仪主要是利用不同波长在经过棱镜时，由于折射率的不同会产生不同的偏折角。
4、但在新的形势下，高光谱成像仪面临越来越高的分辨率以及大幅宽和小体积重量的需求，这就导致系统信噪比降低，不能满足用户需求，狭缝越来越长，导致难以加工的难题。另外，大幅宽还受探测器的制约，单个探测器的像元数不能满足需求，必须多个探测器拼接。因此如何利用现有的传感器实现高分辨率和大幅宽高光谱成像，同时满足平台对载荷体积重量约束成为目前高光谱成像技术亟需解决的难题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种空间错位双狭缝高光谱成像系统以及平板玻璃交错双狭缝，该系统结构紧凑轻便，能够解决目前高分辨率、大幅宽应用需求下所带来的信噪比低，长狭缝难以加工和且单个探测器无法接收全视场光线的问题，能够在满足大幅宽、高分辨率、高信噪比的需求下，大大降低色散型光谱成像系统的体积和质量。
2、本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：
3、一种空间错位双狭缝高光谱成像系统，所述系统包括前置望远物镜系统、平板玻璃交错双狭缝、曲面棱镜光谱仪系统、两个面阵探测器和反射镜，其中：
4、前置望远物镜系统用于实现对目标成像的功能，目标发出的光束经前置望远物镜系统后进入平板玻璃交错双狭缝；
5、平板玻璃交错双狭缝采用双狭缝平行排布的视场设置，经所述平板玻璃交错双狭缝处理后的光束再进入曲面棱镜光谱仪系统；
6、曲面棱镜光谱仪系统采用双交错狭缝线视场，狭缝目标的任意一条光线经过曲面棱镜后按照波长空间分离，同时曲面棱镜的曲面以及offner中继成像系统将光谱分离的光线成像到面阵探测器的靶面上；其中，在利用反射镜反射其中一对狭缝视场时，因平板玻璃交错双狭缝采用不同狭缝交错设置，存在空间错位，避免了反射镜切割中心视场光束的问题，实现大视场拼接；同时利用平台推扫能获取同一目标的两副光谱图像，通过同目标的图像叠加达到信噪比提高至单狭缝的倍的目的；
7、在曲面棱镜光谱仪系统的成像光路末端设置有一个反射镜，通过反射镜将一半视场的光线折转，由另一个面阵探测器接收，将两个面阵探测器接收到的图像拼接，实现视场无缝拼接，解决单个探测器像元数不足的问题；
8、两个面阵探测器均通过光电效应获取和记录数字信息，一次曝光面阵探测器获取目标两条狭缝的一维空间信息，以及全部光谱信息。
9、一种平板玻璃交错双狭缝，所述平板玻璃交错双狭缝采用双狭缝平行排布的视场设置，经所述平板玻璃交错双狭缝处理后的光束再进入曲面棱镜光谱仪系统；
10、曲面棱镜光谱仪系统采用双交错狭缝线视场，狭缝目标的任意一条光线经过曲面棱镜后按照波长空间分离，同时曲面棱镜的曲面以及offner中继成像系统将光谱分离的光线成像到面阵探测器的靶面上；
11、其中，在利用反射镜反射其中一对狭缝视场时，因平板玻璃交错双狭缝采用不同狭缝交错设置，存在空间错位，避免了反射镜切割中心视场光束的问题，实现大视场拼接；同时利用平台推扫能获取同一目标的两副光谱图像，通过同目标的图像叠加达到信噪比提高至单狭缝的倍的目的。
12、由上述本专利技术提供的技术方案可以看出，上述系统结构紧凑，能够解决目前高分辨率、大幅宽应用需求下所带来的信噪比低，长狭缝难以加工，且单个探测器无法接收全视场光线的问题，能够在满足大幅宽、高分辨率、高信噪比的需求下，大大降低色散型光谱成像系统的体积和质量。
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1.一种空间错位双狭缝高光谱成像系统，其特征在于，所述系统包括前置望远物镜系统、平板玻璃交错双狭缝、曲面棱镜光谱仪系统、两个面阵探测器和反射镜，其中：
2.根据权利要求1所述空间错位双狭缝高光谱成像系统，其特征在于，所述平板玻璃交错双狭缝由光刻狭缝基板和胶合平板玻璃组成，狭缝处于光刻狭缝基板的后表面，通过胶合平板玻璃实现对狭缝的密封保护，克服机械狭缝容易落灰遮挡成像的问题；
3.根据权利要求1所述空间错位双狭缝高光谱成像系统，其特征在于，
4.一种平板玻璃交错双狭缝，其特征在于，所述平板玻璃交错双狭缝采用双狭缝平行排布的视场设置，经所述平板玻璃交错双狭缝处理后的光束再进入曲面棱镜光谱仪系统；
5.如权利要求4所述平板玻璃交错双狭缝，其特征在于，所述平板玻璃交错双狭缝由光刻狭缝基板和胶合平板玻璃组成，狭缝处于光刻狭缝基板的后表面，通过胶合平板玻璃实现对狭缝的密封保护，克服机械狭缝容易落灰遮挡成像的问题；
【技术特征摘要】
1.一种空间错位双狭缝高光谱成像系统，其特征在于，所述系统包括前置望远物镜系统、平板玻璃交错双狭缝、曲面棱镜光谱仪系统、两个面阵探测器和反射镜，其中：
2.根据权利要求1所述空间错位双狭缝高光谱成像系统，其特征在于，所述平板玻璃交错双狭缝由光刻狭缝基板和胶合平板玻璃组成，狭缝处于光刻狭缝基板的后表面，通过胶合平板玻璃实现对狭缝的密封保护，克服机械狭缝容易落灰遮挡成像的问题；
3.根据权利要求1所述空间错...
【专利技术属性】
技术研发人员：吕群波，赵娜，方煜，李伟艳，王建威，
申请(专利权)人：中国科学院空天信息创新研究院，
类型：发明
国别省市：
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