計算層析型成像光譜儀按工作方式可分為哪些類型？

計算層析成像光譜儀具有適用于各類檢測環境，無需視場掃描，無運動部件，性能穩定，全視場性，能保證較高的光通量及光能利用率，能快速有效的獲取目標的二維空間信息和一維光譜信息等眾多優點，因此其具有廣闊的應用前景和很高的研究價值。那么，計算層析型成像光譜儀按工作方式可分為哪些類型呢？本文為大家做了匯總。

計算層析型成像光譜儀的原理如下圖所示，其按照工作方式的不同主要分為光柵型、棱鏡型和干涉型三大類。

光柵型計算層析成像光譜儀：

光柵型計算層析成像光譜儀最初是由日本的Okamato學者提出的，該類儀器也稱為畫幅式計算層析型成像光譜儀，其能夠一次性獲取目標物體數據立方體在多個方向上的投影，通過數據重建得到目標物體的二維空間信息和一維光譜信息。該技術具有畫幅式快速成像、多波段、高光通量等特點。

光柵型計算層析成像光譜儀系統一般由前置成像系統（匯聚透鏡）、視場光闌、準直透鏡、衍射元件（光柵）以及再成像系統（再成像透鏡和CCD探測器）組成，其中，衍射元件分光特性、光譜特性的好壞直接影響該類儀器性能的好壞，因此，光柵型計算層析成像光譜儀中光柵一般都采用特殊工藝加工而成。目標物體通過前置光學系統成像于視場光闌處，后經準直透鏡準直、光柵衍射后到達探測器，獲取最終的衍射圖像。衍射圖像的中間部分是光柵的零級衍射，用以確定目標圖像的空間信息；衍射圖像的其余部分是光柵的高級衍射，對應目標物體數據立方體在不同投影角下的投影數據，用以重建出目標物體的光譜信息，進而得到目標物體完整的空間和光譜信息。

棱鏡型計算層析成像光譜儀：

棱鏡型計算層析成像光譜儀最初是由美國空軍基地的Mooney等人提出的，該類儀器也稱為高通量計算層析型成像光譜儀，光柵型計算層析成像光譜儀在一次曝光時間內只能獲取目標物體數據立方體在一個投影角下的投影圖像，通過旋轉棱鏡獲取多個投影方向上的投影。該系統具有高通量的顯著優點，同時具有能量利用率高，穩定性好等優點。

目前棱鏡型層析成像光譜儀也得到了長足的發展。一些研究人員提出將數字微透鏡的原理與棱鏡型計算層析成像技術相結合，也能得到通過一次曝光時間即可獲取二維目標物體數據立方體在多個方向上的投影的棱鏡型計算層析成像光譜儀。

干涉型計算層析成像光譜儀：

干涉型計算層析成像光譜儀（CTII）將空間調制傅里葉變換成像光譜（FTIS）技術應用于普通色散型計算層析成像光譜（CTIS）技術中，利用干涉結構替代傳統色散元件。該系統具有高光通量、高光能利用率及高光譜分辨率等優點。CTII系統主要由前置成像系統、目標旋轉投影、干涉結構、探測設備等部分組成，用以獲取目標投影干涉圖像。與普通CTIS系統不同，CTII系統最終獲取的數據為干涉強度信息，因此，在進行數據重建之前要進行數據預處理，即投影數據頻譜變換。