波长扫描型光谱成像技术的类型及原理

波长扫描型光谱成像技术是光谱成像技术中比较常见的一种技术，它通常利用探测器阵列获取被测对象的二维单波段图像，通过对不同波段进行扫描，并将采集的每一帧图像以波长序列存储，即可实现光谱立方体的获取。本文对波长扫描型光谱成像技术的类型及原理做了介绍。

波长扫描型光谱成像技术的类型：

相比于空间扫描型光谱成像技术，波长扫描型系统通常利用探测器阵列获取被测对象的二维单波段图像，通过对不同波段进行扫描，并将采集的每一帧图像以波长序列存储，即可实现光谱立方体的获取。常见的波长扫描系统包括滤光片滚轮、液晶可调谐滤光器、声光可调滤光器等等。因波长扫描过程中，探测器始终对待测样品进行连续二维空间成像，故该方式适合于连续动态拍摄。同样，由于探测器始终对同一平面区域进行连续观测，该模式也被称为凝视型光谱成像。凝视型的检测方式能很好地避免频繁瞄准或对焦等过程，因此在显微成像领域也存在广泛的应用。下文只对滤波片型光谱成像仪的原理做简要的介绍。

滤波片型光谱成像仪原理：

滤波片型光谱成像仪一般采用凝视型数据采集方式。滤波片型光谱成像仪结构比较简单，主要是通过在传统成像系统中加入带通滤波片来进行分光，可以一次性截取数据立方体的一个谱段，通过改变滤波片的中心波长可以获取整个数据立方体。但是，滤波片型光谱成像仪的成像波段受到滤波片数量和技术参数的限制，只能截取有限谱段的数据，且一般光谱精度较低。为了增加光谱仪的谱段数量及其精度，利用声光可调谐滤波片（AOFT）和液晶可调谐滤光片（LCFT）可通过外加电调节来改变滤波片输出波长的特点，可在光谱成像仪中利用AOFTs和LCFTs代替传统染色带通滤波片。对一个较宽的波长范围进行波长维的扫描，滤波片型光谱成像仪需要的扫描时间较长，如果成像目标移动就会导致在某些像素上的光谱的混叠。因此，要得到精确的光谱数据，滤波片型光谱成像仪只能对静止目标成像。