顯微高光譜成像系統(tǒng)將二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機的結(jié)合起來，不僅能對物體進(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，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：

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

處于顯微鏡載物臺上的樣品被柯勒照明系統(tǒng)照明，瞬時視場內(nèi)的樣品條帶通過顯微鏡物鏡和0.6倍C-Mount接口鏡頭成像于分光計的狹縫處，再經(jīng)過光譜分光組件后，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光譜波段的像，這樣面陣CCD相機每幀圖像便對應(yīng)于一個樣品條帶的多光譜圖像。通過載物臺自動裝置對樣品進(jìn)行推掃，就得到整個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

因為顯微鏡屬于透射式主動光學(xué)系統(tǒng)，其光源一般為可見光；另外，對于光柵分光，根據(jù)光柵方程得知，當(dāng)波長為λ1的第k1級光譜與波長為λ2的第k2級光譜滿足k1λ1=k2λ2時，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相機的光譜維像元數(shù)的多少及其像元合并而定，一般沒有嚴(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，系統(tǒng)空間分辨率為1.125um。