顯微高光譜成像系統(tǒng)將二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，不僅能對(duì)物體進(jìn)行形態(tài)成像，還能提供豐富的光譜信息，由于它具有光譜分辨率高、波段多、圖像與光譜相結(jié)合等優(yōu)點(diǎn)，因此被廣泛的應(yīng)用于精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥工程等不同的領(lǐng)域。本文對(duì)顯微高光譜成像系統(tǒng)的成像原理及主要技術(shù)指標(biāo)做了介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

顯微高光譜成像系統(tǒng)的成像原理：

顯微高光譜成像實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)基于推帚式成像光譜儀的原理進(jìn)行設(shè)計(jì)，光路原理圖如下圖所示。

處于顯微鏡載物臺(tái)上的樣品被柯勒照明系統(tǒng)照明，瞬時(shí)視場(chǎng)內(nèi)的樣品條帶通過(guò)顯微鏡物鏡和0.6倍C-Mount接口鏡頭成像于分光計(jì)的狹縫處，再經(jīng)過(guò)光譜分光組件后，在垂直樣品條帶方向按光譜色散，最后成像于CCD像面。CCD光敏面平行于狹縫的一維稱為空間維，垂直于狹縫的一維稱為光譜維，空間維每一行光敏元上得到的是樣品條帶一個(gè)光譜波段的像，這樣面陣CCD相機(jī)每幀圖像便對(duì)應(yīng)于一個(gè)樣品條帶的多光譜圖像。通過(guò)載物臺(tái)自動(dòng)裝置對(duì)樣品進(jìn)行推掃，就得到整個(gè)樣品的二維圖像及光譜數(shù)據(jù)，即圖像立方體。

顯微高光譜成像系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo)：

1.光譜范圍

因?yàn)轱@微鏡屬于透射式主動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)，其光源一般為可見(jiàn)光；另外，對(duì)于光柵分光，根據(jù)光柵方程得知，當(dāng)波長(zhǎng)為λ1的第k1級(jí)光譜與波長(zhǎng)為λ2的第k2級(jí)光譜滿足k1λ1=k2λ2時(shí)，將發(fā)生光譜重疊，因此為了避免光譜重疊，可以選擇不同波段的光譜范圍。

2.波段數(shù)

波段數(shù)的選取主要根據(jù)CCD相機(jī)的光譜維像元數(shù)的多少及其像元合并而定，一般沒(méi)有嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。

3.光譜分辨率

光譜分辨率主要與分光計(jì)的狹縫寬度有關(guān)。狹縫越窄，則光譜分辨率越高，但系統(tǒng)接收到的能量也隨之降低；因此，在保證足夠光學(xué)能量的前提下，可減小狹縫寬度，以提高光譜分辨率。

4.空間分辨率

空間分辨率主要與顯微物鏡的數(shù)字孔徑、CCD像元大小有關(guān)。例如，如果CCD像元尺寸為27Hm，當(dāng)選用40倍物鏡時(shí)，系統(tǒng)空間分辨率為1.125um。