計(jì)算層析成像光譜儀具有適用于各類檢測(cè)環(huán)境，無(wú)需視場(chǎng)掃描，無(wú)運(yùn)動(dòng)部件，性能穩(wěn)定，全視場(chǎng)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(biāo)的二維空間信息和一維光譜信息等眾多優(yōu)點(diǎn)，因此其具有廣闊的應(yīng)用前景和很高的研究?jī)r(jià)值。那么，計(jì)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(jì)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(jì)算層析成像光譜儀：

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

光柵型計(jì)算層析成像光譜儀系統(tǒng)一般由前置成像系統(tǒng)（匯聚透鏡）、視場(chǎng)光闌、準(zhǔn)直透鏡、衍射元件（光柵）以及再成像系統(tǒng)（再成像透鏡和CCD探測(cè)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(jì)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(biāo)物體通過(guò)前置光學(xué)系統(tǒng)成像于視場(chǎng)光闌處，后經(jīng)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直、光柵衍射后到達(dá)探測(cè)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(jí)衍射，用以確定目標(biāo)圖像的空間信息；衍射圖像的其余部分是光柵的高級(jí)衍射，對(duì)應(yīng)目標(biāo)物體數(shù)據(jù)立方體在不同投影角下的投影數(shù)據(jù)，用以重建出目標(biāo)物體的光譜信息，進(jìn)而得到目標(biāo)物體完整的空間和光譜信息。

棱鏡型計(jì)算層析成像光譜儀：

棱鏡型計(jì)算層析成像光譜儀最初是由美國(guó)空軍基地的Mooney等人提出的，該類儀器也稱為高通量計(jì)算層析型成像光譜儀，光柵型計(jì)算層析成像光譜儀在一次曝光時(shí)間內(nèi)只能獲取目標(biāo)物體數(shù)據(jù)立方體在一個(gè)投影角下的投影圖像，通過(guò)旋轉(zhuǎn)棱鏡獲取多個(gè)投影方向上的投影。該系統(tǒng)具有高通量的顯著優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)具有能量利用率高，穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。

目前棱鏡型層析成像光譜儀也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。一些研究人員提出將數(shù)字微透鏡的原理與棱鏡型計(jì)算層析成像技術(shù)相結(jié)合，也能得到通過(guò)一次曝光時(shí)間即可獲取二維目標(biāo)物體數(shù)據(jù)立方體在多個(gè)方向上的投影的棱鏡型計(jì)算層析成像光譜儀。

干涉型計(jì)算層析成像光譜儀：

干涉型計(jì)算層析成像光譜儀（CTII）將空間調(diào)制傅里葉變換成像光譜（FTIS）技術(shù)應(yīng)用于普通色散型計(jì)算層析成像光譜（CTIS）技術(shù)中，利用干涉結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)色散元件。該系統(tǒng)具有高光通量、高光能利用率及高光譜分辨率等優(yōu)點(diǎn)。CTII系統(tǒng)主要由前置成像系統(tǒng)、目標(biāo)旋轉(zhuǎn)投影、干涉結(jié)構(gòu)、探測(cè)設(shè)備等部分組成，用以獲取目標(biāo)投影干涉圖像。與普通CTIS系統(tǒng)不同，CTII系統(tǒng)最終獲取的數(shù)據(jù)為干涉強(qiáng)度信息，因此，在進(jìn)行數(shù)據(jù)重建之前要進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，即投影數(shù)據(jù)頻譜變換。