A system for multi- and hyperspectral imaging

Details A system for multi- and hyperspectral imaging A system for multi- and hyperspectral imaging

G - Physics

01

J

G01J 3/51 (2006.01)

Patent

CA 2594105

The present invention relates to the production of instantaneous or non- instantaneous multi-band images, to be transformed into multi- or hyperspectral images, comprising light collecting means (11), an image sensor (12) with at least one two dimensional sensor array (121), and an instantaneous colour separating means (123), positioned before the image sensor array (121) in the optical path (OP) of the arrangement (1), and first uniform spectral filters (13) in the optical path (OP), with the purpose of restricting imaging to certain parts of the electromagnetic spectrum. The present invention specifically teaches that a filter unit (FU) comprising colour or spectral filter mosaics and/or uniform colour or spectral filters mounted on filter wheels (114) or displayed by transmissive displays (115), is either permanently or interchangeably positioned before the colour separating means (123) in the optical path (OP) in, or close to, converged light (B). Each colour or spectral filter mosaic consists of a multitude of homogeneous filtering regions. The transmission curves (TC) of the filtering regions of a colour or spectral filter mosaic can be partly overlapping, in addition to overlap between these transmission curves and those belonging to the filtering regions of the colour separating means (123). The transmission curves (TC) of the colour or spectral filter mosaics and the colour separating means (123) are suitably spread out in the intervals of a spectrum to be studied. The combination of the colour separating means (123) and the spectral or colour or spectral filter mosaics produces different sets of linearly independent transmission curves (TC). The multiple-filter image captured by the image sensor (12) is demosaicked by identifying and segmenting the image regions that are affected by the regions of the multiple filter mosaic, and after an optional interpolation step, a multi-band image is obtained. The resulting multi-band image is transformed into a multi- or hyperspectral image.

L'invention porte sur un système de production d'images multibandes instantanées ou non-instantanées pouvant être transformées en images multi et hyperspectrale, comprenant: un collecteur de lumière (11), un détecteur d'images (12) présentant au moins un réseau de détection en 2D (121) et un moyen de séparation instantanée de couleurs (123) placé devant le réseau de détection (121) sur le chemin optique (OP) du système (1); et de premiers filtres spectraux uniformes (13) placés sur le chemin optique pour limiter l'imagerie à certaines parties du spectre électromagnétique. L'invention révèle spécifiquement qu'une unité de filtrage (FU), comprenant des mosaïques de filtres de couleurs ou de spectre et/ou des filtres de couleurs uniformes ou de spectre montés sur des roues porte-filtres (114) ou présentés sur des afficheurs transmissifs (115), peut se monter soit à demeure ou réversiblement devant le moyen de séparation de couleurs sur le chemin optique (OP) ou au voisinage du point de convergence de la lumière (B). Chacune des mosaïques de filtres de couleurs ou de spectre comporte une multitude de zones de filtrage homogènes. Les courbes de transmission (TC) de ces zones peuvent se recouvrir partiellement, et de plus recouvrir celles des zones de filtrage du moyen de séparation de couleurs. Les courbes de transmission (TC) des mosaïques et du moyen de séparation de couleurs (123) peuvent s'étaler adéquatement dans les intervalles d'un spectre à étudier. La combinaison du moyen de séparation de couleurs (123) et des susdites mosaïques produit différents ensembles de courbes de transmission (TC) linéaires indépendantes. L'image à filtrages multiples recueillie par le détecteur d'images (12) est démosaïquée par identification et segmentation des zones de l'image influencées par les zones des mosaïques et on obtient une image multibande après une étape facultative d'interpolation. L'image multibandes résultante est transformée en image multi-ou hyperspectrale.

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