计算机层析成像光谱技术

层析成像光谱仪(computed-tomography imaging spectrometer, CTIS)将成像光谱图像数据立方体视为三维目标，利用特殊的成像系统记录数据立方体在不同方向上的投影图像,然后利用层析算法重建出数据立方体。该项技术是20世纪90年代出现的，日本的Okamoto和Yamaguchi以及Bulygin最先着手此项研究,并首先提出了利用衍射光栅来同时获得目标图像信息(包括空间和光谱信息)的方法，并通过计算重建出原始数据立方体。CTIS的原理:一个沿三维方向分布(二维空间和一维光谱)的多光谱图像数据的立方体，可以压缩或投影成沿二维方向分布(一维空间和一维光谱)的多光谱光学图像序列。被压缩的二维多光谱光学图像序列被一个或多个二维焦平面阵列传感器接收。通过CT(computed tomography)重建算法就可以将压缩的二维多光谱光学图像序列重建为原始目标的光谱图像数据立方体。

美国亚利桑那大学光学科学中心的M.Descour和E.Dereniak等人在该光学系统基础上做了改进以求获得更多的衍射投影像,并对典型的导弹轨迹进行了光谱测量。中国科学院西安光学精密机械研究所的刘良云等对CTIS做了仿真研究，并研制出原理样机。

层析成像光谱技术可同时获得目标的二维空间影像和光谱信息，并且能够对空间位置和光谱特征快速变化的目标进行光谱成像,但由于探测器格式及色散元件的精度限制以及较高的成本，较难实用化。