2.2.1 滤光片阵列的设计 9

2.2.2 微透镜阵列的设计 11

2.3 多光谱图像重建方法 11

2.4 本章小结 13

3 多光谱光场相机的样机设计 14

3.1 样机器材准备 14

3.2 样机器材装配 16

3.3 本章小结 19

4 样机调试以及实验与分析 20

4.1 样机调试 20

4.2 实验与分析 20

4.2.1 目标为白纸 21

4.2.2 目标为静态彩色图像 22

4.2.3 目标为动态彩色图像 23

4.3 本章小结 24

结论 25

致谢 26

参考文献 27

1 绪论

1.1 前言

进入新世纪以来人类对地球自然资源、人类生存环境的进行不断探索、开发和利 用，成像光谱仪能够对表层陆地、海洋等目标目标的进行高光谱分辨率、高空间分辨 率的探测和监视，于是兼有空间分辨率和光谱分辨率的探测技术与仪器的研究、开发 和研制发展越来越迅速。论文网

多光谱、高光谱和超高光谱都被称为成像光谱技术，在遥感和其他科研领域具有 具足轻重的作用[1][2]。由于一般的相机只能获得图像的二维空间信息，传统的光谱仪 只能获得单纯的一维光谱信息，所以这种空间信息与光谱信息不可兼得的局限性就促 使多光谱以至于超光谱成像技术应运而生。既满足一定的空间分辨率又能得到适当光 谱分辨率的多光谱成像技术在光电探测方面越来越显示它的重要性。相比于几何成 像，多光谱成像在获得目标图像的同时，还能得到目标的光谱特征，因此能够获得更 多的信息。

新型成像光谱技术以及成像光谱仪的开发研制工作能够为系统、全面地探测地球 生态环境、人类生存环境等领域提供重要的理论支持和实现手段。不仅能够对空间探 测打下坚实的基础，而且还能推动海洋、表层陆地探测等科学研究的发展，为它们提 供理论支持和研究仪器。该研究具有重大的理论和实践意义，已经成为当今国际上的 光学前沿科学和热门研究课题[3][4]。

因此，本课题主要研究基于光场成像理论的瞬态多光谱成像方法，采用一种新型 元件——滤光片阵列，利用孔径分割的方法实现谱段的空间分离，并搭配出样机，得 到比较好的实验效果。基于本方法的多光谱成像技术能够使仪器结构紧凑、体积小， 并且能够一次曝光同时得到目标信息的多个谱段的图像，具有重要的研究意义和应用 前景。