技术特征：
1.一种基于数字微反射镜的高光谱扫描系统，其特征在于，包括自动对焦模块、数字微反射模块、分光棱镜和第二相机，所述数字微反射模块包括数字微反射镜和控制器，所述数字微反射镜包括阵列排列的多个微反射单元，每个所述微反射单元可绕对角线偏转预设角度，所述控制器连接并用于控制所述数字微反射镜上的每一个所述微反射单元的偏转角度，以使每个所述微反射单元能够分别置于“开”或“关”状态；所述自动对焦模块用于对待扫描样本自动对焦并将自动对焦后的光路进行分光后聚焦照射到所述数字微反射镜上，所述数字微反射镜中置于“开”状态的各个所述微反射单元将光路反射至聚焦照射到所述分光棱镜，经过所述分光棱镜后再聚焦以被所述第二相机接收。2.根据权利要求1所述的高光谱扫描系统，其特征在于，所述自动对焦模块包括双led照明光源、载物台、物镜、分光镜和第一相机，所述载物台用于放置所述待扫描样本，所述双led照明光源从两个不同的方向发射照明光之后，依次经过所述待扫描样本、所述物镜后经所述分光镜进行分光成两束光路，其中一束光路聚焦后被所述第一相机接收，另一束光路聚焦后照射到所述数字微反射镜上。3.根据权利要求2所述的高光谱扫描系统，其特征在于，所述自动对焦模块还包括第一管透镜，所述第一管透镜设置于所述分光镜和所述第一相机之间，且所述待扫描样本位于所述物镜的焦平面的位置处，所述第一相机位于所述第一管透镜的后焦面。4.根据权利要求1所述的高光谱扫描系统，其特征在于，还包括第二管透镜、第三管透镜和第四管透镜，其中所述第二管透镜设置于所述自动对焦模块和所述数字微反射镜之间，所述第三管透镜设置于所述数字微反射镜和所述分光棱镜之间，所述第四管透镜设置于所述分光棱镜和所述第二相机之间，所述数字微反射镜位于所述第二管透镜的后焦面，所述分光棱镜位于所述第三管透镜的后焦面处，且所述分光棱镜和所述第二相机分别位于所述第四管透镜的一倍焦距处。5.根据权利要求1所述的高光谱扫描系统，其特征在于，所述分光棱镜采用4
°
～8
°
的楔形棱镜。6.一种基于数字微反射镜的高光谱扫描方法，其特征在于，采用权利要求1至5任一项所述的高光谱扫描系统对待扫描样本进行扫描，包括以下步骤：a1：采用所述自动对焦模块对所述待扫描样本自动对焦；a2：采用所述自动对焦模块将自动对焦后的光路进行分光后聚焦照射到所述数字微反射镜；a3：所述控制器控制所述数字微反射镜的第i、i+p
×
1、i+p
×
2、
……
、i+p
×
(q-1)列的微反射单元同时偏转至“开”状态，其他所述微反射单元同时偏转至“关”状态，使得第i、i+p
×
1、i+p
×
2、
……
、i+p
×
(q-1)列的微反射单元反射的光聚焦照射到所述分光棱镜，经过所述分光棱镜后再聚焦进入到所述第二相机，再通过所述第二相机提取每相邻两列光之间的p个光谱通道，每相邻两列光之间的p个光谱通道包括位于两列光之间的p-1个光谱通道和相邻两列光之中的左边或右边的光谱通道，其中i取值为1～p中的任意一个自然数；a4：重复步骤a3，直至i取值过1～p中的所有自然数，以使得所述数字微反射镜的所有所述微反射单元都被依次偏转至“开”状态，扫描完成一个子图像区域；
a5：处理采集到的该子图像区域的光谱数据，得到该子图像区域的p个光谱通道的二维光谱图像。7.根据权利要求6所述的高光谱扫描方法，其特征在于，所述自动对焦模块包括双led照明光源、载物台、物镜、分光镜和第一相机，所述载物台用于放置所述待扫描样本；步骤a1具体包括：a11：所述双led照明光源从两个不同的方向发射不同波长的照明光之后，依次经过所述待扫描样本、所述物镜后经所述分光镜进行分光成两束光路，其中一束光路聚焦后被所述第一相机接收；a12：根据所述第一相机拍摄到的两个波长的图像之间的平移距离，计算得到所述待扫描样本的实际离焦距离；a13：根据所述待扫描样板的实际离焦距离，控制所述载物台将所述待扫描样本移动到准焦的位置。8.根据权利要求7所述的高光谱扫描方法，其特征在于，步骤a2具体为：所述双led照明光源从两个不同的方向同时发射白光之后，依次经过所述待扫描样本、所述物镜后经所述分光镜进行分光成两束光路，其中一束光路聚焦后照射到所述数字微反射镜。9.根据权利要求7所述的高光谱扫描方法，其特征在于，还包括：a6：控制所述载物台将所述待扫描样本的下一个子图像区域移动至所述物镜的视场范围之内；a7：重复步骤a1至a6，直至得到所述待扫描样本的所有子图像区域的二维光谱图像，再将各个子图像区域的二维光谱图像进行拼接，得到所述待扫描样本的二维光谱图像。10.根据权利要求6至9任一项所述的高光谱扫描方法，其特征在于，步骤a1之前还包括a0：根据预设的空间分辨率和光谱分辨率，确定所述数字微反射镜的条纹宽度和所述分光棱镜的旋转角度。
技术总结
本发明公开了一种基于数字微反射镜的高光谱扫描系统及方法，系统包括自动对焦模块、数字微反射模块、分光棱镜和第二相机，数字微反射模块包括数字微反射镜和控制器，数字微反射镜包括阵列排列的多个微反射单元，每个微反射单元可绕对角线偏转预设角度，控制器连接并用于控制数字微反射镜上的每一个微反射单元的偏转角度，以使每个微反射单元能够分别置于“开”或“关”状态；自动对焦模块用于对待扫描样本自动对焦并将自动对焦后的光路进行分光后聚焦照射到数字微反射镜上，数字微反射镜中置于“开”状态的各个所述微反射单元将光路反射至聚焦照射到分光棱镜，经过分光棱镜后再聚焦以被第二相机接收。本发明能够快速获取光谱数据。据。据。
技术研发人员：张永兵 陈浪 刘帅 王好谦
受保护的技术使用者：清华大学深圳国际研究生院
技术研发日：2022.01.30
技术公布日：2022/5/10