JP6483080B2 - 遠隔物体を撮像するためのハイパースペクトル撮像システム及び方法 - Google Patents
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Description
本出願は、かねて2012年7月23日に出願された、且つ「遠隔物体を撮像するためのハイパースペクトル撮像システム及び方法(Hyperspectral Imaging System and Method for Imaging a Remote Object)」なる名称の米国特許出願第13/555,428号に関連する。この関連特許出願の内容は、これによって、参照により本明細書に援用される。
Claims (5)
- 遠隔物体(104)の2次元エリアのハイパースペクトル画像(102)を提供するためのハイパースペクトル撮像システム(100c)において、前記ハイパースペクトル撮像システムが、
前記遠隔物体に関連する光(115a)を受信するように構成された少なくとも1つの光学素子(106)と、
自身の表面(406)に形成された少なくとも1つのスリット(404a、404b、404c、404d)及び自身に位置する折り返しミラー(408)を備えた回転ドラム(402)であって、該回転ドラムが、前記少なくとも1つの光学素子からの光が通過し且つ前記折り返しミラーによって前記表面の内部(418)の方へ反射される、該回転ドラムの一側(416)における開口部(414)を有し、前記表面の内部が、前記少なくとも1つの光学素子の画像面に配置される回転ドラム(402)と、
前記ドラムを回転させるアクチュエータ(410)と、
前記遠隔物体に関連する第1の光線(115c)が前記少なくとも1つのスリットの第1のスリット(404a)を通過できるように、前記ドラムが回転されて前記第1のスリット(404a)が配置されるように、前記アクチュエータを制御するように構成されたコントローラ(114)と、
前記第1の光線を受信して第1の分散光線(115e)を出力するように構成された分散装置(116)を少なくとも備えた分光計(110)と、
前記第1の分散光線を受信して前記第1の分散光線の第1の2次元画像(117a)を提供するように構成された2次元画像センサ(112)と、
を備え、
前記コントローラが、前記第1の2次元画像を取得するように構成され、且つ前記遠隔物体に関連する第2の光線(115g)が前記少なくとも1つのスリットの前記第1のスリットを通過できるように前記ドラムが回転されて前記第1のスリットが配置されるように、前記アクチュエータを制御するように構成され、
前記分光計が、前記第2の光線を受信して第2の分散光線(115i)を出力するように構成された前記分散装置を少なくとも備え、
前記2次元画像センサが、前記第2の分散光線を受信して前記第2の分散光線の第2の2次元画像(117b)を提供するように構成され、
前記コントローラが、前記第2の2次元画像を取得するように構成され、
前記少なくとも1つのスリットが複数のスリットであり、所定の時間で、前記スリットの任意の2つの各々が前記遠隔物体に関連する異なる光線が同時に前記分光計へと通過する部分を有するように、前記スリットの各々が前記ドラム上で互いに分離しており、
前記コントローラが、(1)前記遠隔物体に関連する前記2つの異なる光線用の前記2次元画像センサからの対応する2つの2次元画像を得て、(2)該得られた2次元画像を前記2つのスリットの第1に関連する2つの2次元画像と、前記2つのスリットの第2に関連する他の2つの2次元画像に分離し、(3)前記第1のスリットにのみ関連する種々の2次元画像を結合して前記遠隔物体の前記2次元エリアの第1のハイパースペクトル画像を形成し、前記第2のスリットにのみ関連する種々の2次元画像を結合して前記遠隔物体の前記2次元エリアの第2のハイパースペクトル画像を形成するように、さらに構成されてなることを特徴とするハイパースペクトル撮像システム(100c)。 - 前記遠隔物体の前記光に関連する異なる光線が前記少なくとも1つのスリットの前記第1のスリットを通過できるように、前記ドラムが回転されて前記少なくとも1つのスリットの前記第1のスリットが配置されるように、前記コントローラが、前記アクチュエータを繰り返し制御し、一方で前記遠隔物体の前記2次元エリアの前記ハイパースペクトル画像を提供するために、前記異なる分散光線の2次元画像(117a、117b、117c...117n)を前記2次元画像センサから繰り返し取得し、且つ前記第1及び第2の2次元画像、並びに前記異なる2次元画像を組み合わせることを特徴とする、請求項1記載のハイパースペクトル撮像システム。
- 前記コントローラが、前記第1及び第2の2次元画像、並びに前記異なる2次元画像を取得しながら、定速度で前記ドラムを回転させるように前記アクチュエータを制御することを特徴とする、請求項1または2記載のハイパースペクトル撮像システム。
- 前記分散装置が、回折格子およびプリズムからなる群より選択されることを特徴とする、請求項1から3いずれか1項に記載のハイパースペクトル撮像システム。
- 遠隔物体(104)の2次元エリアのハイパースペクトル画像(102)を提供する方法(400c)において、
ハイパースペクトル撮像システム(100c)であって、
少なくとも1つの光学素子(106)と、
自身の表面(406)に形成された少なくとも1つのスリット(404a、404b、404c、404d)及び自身に位置する折り返しミラー(406)を備えた回転ドラム(402)と、
前記ドラムを回転させるアクチュエータ(410)と、
コントローラ(114)と、
分光計(110)と、
2次元画像センサ(112)と、
を備えたハイパースペクトル撮像システム(100c)を提供するステップ(402c)と、
前記遠隔物体に関連する光(115a)を受信するように前記少なくとも1つの光学素子を配置するステップ(404c)と、
前記ドラムの一側(416)における開口部(414)が前記少なくとも1つの光学素子から前記光を受信するように配置され、且つ前記折り返しミラーが前記少なくとも1つの光学素子から受信した前記光を前記表面の内部(418)の方に反射させるように配置されるように、前記ドラムを配置するステップであって、前記表面の内部が前記少なくとも1つの光学素子の画像面に配置されるステップ(406c)と、
前記遠隔物体に関連する第1の光線(115c)が、前記第1の光線を受信して第1の分散光線(115e)を前記2次元画像センサに出力するように構成された分散装置(116)を少なくとも備えた前記分光計へと、前記少なくとも1つのスリットの第1のスリット(404a)を通過できるように、前記ドラムが回転されて前記第1のスリット(404a)が配置されるように、前記アクチュエータを制御するステップ(408c)と、
前記第1の分散光線の第1の2次元画像(117a)を前記2次元画像センサから取得するステップ(410c)と、
前記遠隔物体に関連する第2の光線(115g)が、前記第2の光線を受信して第2の分散光線(115i)を前記2次元画像センサに出力するように構成された前記分散装置を少なくとも備えた前記分光計へと、前記少なくとも1つのスリットの前記第1のスリットを通過できるように、前記ドラムが回転されて前記少なくとも1つのスリットの前記第1のスリットが配置されるように、前記アクチュエータを制御するステップ(412c)と、
前記第2の分散光線の第2の2次元画像(117b)を前記2次元画像センサから取得するステップ(414c)と、
を有してなり、
前記少なくとも1つのスリットが複数のスリットであり、所定の時間で、前記スリットの任意の2つの各々が前記遠隔物体に関連する異なる光線が同時に前記分光計へと通過する部分を有するように、前記スリットの各々が前記ドラム上で互いに分離しており、
前記コントローラが、(1)前記遠隔物体に関連する前記2つの異なる光線用の前記2次元画像センサからの対応する2つの2次元画像を得て、(2)該得られた2次元画像を前記2つのスリットの第1に関連する2つの2次元画像と、前記2つのスリットの第2に関連する他の2つの2次元画像に分離し、(3)前記第1のスリットにのみ関連する種々の2次元画像を結合して前記遠隔物体の前記2次元エリアの第1のハイパースペクトル画像を形成し、前記第2のスリットにのみ関連する種々の2次元画像を結合して前記遠隔物体の前記2次元エリアの第2のハイパースペクトル画像を形成するステップを有してなることを特徴とする方法(400c)。
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