一种纳米等离子体光谱成像方法、装置及仪器

技术领域

本发明实施例涉及纳米等离子体光谱成像技术领域，具体涉及一种纳米等离子体光谱成像方法及装置。另外，还涉及一种纳米等离子体光谱成像仪器。

背景技术

纳米等离子体光谱成像技术结合了光谱探测技术和成像技术，可以同时获取目标物的二维空间信息以及光谱信息，构成数据立方。该数据立方可以极大提高对目标物的识别准确度以及探测效率，具有较强的目标物识别和抗干扰能力。相比于单点的光谱技术，纳米等离子体光谱成像具有空间分辨能力；而相比于彩色成像，纳米等离子体光谱成像拥有更多的通道，具有更高的光谱分别率。因此，纳米等离子体光谱成像技术被广泛地应用于遥感成像、军事侦察、地理环境监测、地图测绘、食品安全、人工智能等领域。

近年来，随着技术的快速发展，纳米等离子体光谱成像系统逐渐朝着小型化、集成化、低成本化以及便携式方向发展。然而，基于现有的纳米等离子体光谱成像设备实现的纳米等离子体光谱成像过程中，光谱范围通常受限、光谱分辨率较低、限制了应用场景，因此已经无法满足当前纳米等离子体光谱成像的实际应用要求。

发明内容

为此，本发明实施例提供一种纳米等离子体光谱成像方法及装置，以解决现有技术中存在的光谱范围通常受限、纳米等离子体光谱成像效率较低以及操作步骤繁琐导致用户体验较差的问题。

第一方面，本发明实施例提供一种纳米等离子体光谱成像方法，包括：

基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制；其中，所述超阵列芯片由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元、第二级的等离子体共振单元以及第三级的周期性纳米尺寸的材料；所述光谱感知单元由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应；所述周期性纳米尺寸的材料具有局域表面等离子共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应；

基于预设的光电探测器获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号；

利用预设的重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像。

进一步的，所述基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制，具体包括：

按照预定的方式将所述光谱感知单元在超阵列芯片上进行排列布局，获取待测物的空间信息；

根据所述光谱感知单元中所述等离子体共振单元对应光谱响应的不同，分别获取所述待测物上对应位点的光谱信息，得到调制后的入射光信号。

进一步的，所述重建模型包括：稀疏重建模块和光谱图像重建模块；

所述利用预设的重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，具体包括：

利用所述稀疏重建模块，在所述等离子体共振单元对应的目标区域内，分别根据所述等离子体共振单元对应的周边单元特征信息，对所述光谱感知单元中的所有等离子体共振单元的成像信号进行重构，获得各个目标区域的成像信号；

利用所述光谱图像重建模块获取光谱图像，根据所述成像信号以及所述成像信号对应的所述等离子体共振单元的不同光谱响应，重建所述目标区域内的入射光光谱。

进一步的，所述的纳米等离子体光谱成像方法，还包括：通过改变所述等离子体共振单元周围材料的光电特性、对应的区域面积和/或所述光谱感知单元包含所述等离子体共振单元的数量及构成方式，对所述光谱感知单元继续进行调整，获得满足预设条件的目标光谱感知单元。

进一步的，所述基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制，具体包括：

将所述等离子体共振单元以随机排布的方式进行设置，构成所述等离子体共振单元稀疏排列的不规则的光谱感知超阵列；

根据所述光谱感知超阵列中所述等离子体共振单元对应光谱响应的不同，分别获取对应位置的光谱信息，得到调制后的入射光信号；

相应的，所述的纳米等离子体光谱成像方法，还包括：

通过基于压缩感知算法的重建模型对所述调制后的入射光信号进行重建，获得光谱图像。

第二方面，本发明实施例还提供一种纳米等离子体光谱成像装置，包括：

超阵列调制单元，用于基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制；其中，所述超阵列芯片由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元、第二级的等离子体共振单元以及第三级的周期性纳米尺寸的材料；所述光谱感知单元由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应；所述等离子体共振单元由具有周期性纳米尺寸的材料构成；所述周期性纳米尺寸的材料具有局域表面等离子共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应；

探测器信号采集单元，用于基于预设的光电探测器获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号；

重建单元，用于利用预设的重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像。

进一步的，所述超阵列调制单元具体用于：

按照预定的方式将所述光谱感知单元在超阵列芯片上进行排列布局，获取待测物的空间信息；

根据所述光谱感知单元中所述等离子体共振单元对应光谱响应的不同，分别获取所述待测物上对应位点的光谱信息，得到调制后的入射光信号。

进一步的，所述重建单元包括：稀疏重建模块和光谱图像重建模块；

所述重建单元具体用于：利用所述稀疏重建模块，在所述等离子体共振单元对应的目标区域内，分别根据所述等离子体共振单元对应的周边单元特征信息，对所述光谱感知单元中的所有等离子体共振单元的成像信号进行重构，获得各个目标区域的成像信号；利用所述光谱图像重建模块获取光谱图像，根据所述成像信号以及所述成像信号对应的所述等离子体共振单元的不同光谱响应，重建所述目标区域内的入射光光谱。

进一步的，所述的纳米等离子体光谱成像装置，还包括：

调节单元，用于通过改变所述等离子体共振单元周围材料的光电特性、对应的区域面积和/或所述光谱感知单元包含所述等离子体共振单元的数量和构成方式，对所述光谱感知单元继续进行调整，获得满足预设条件的目标光谱感知单元。

进一步的，所述超阵列调制单元，还用于：

将所述等离子体共振单元以随机排布的方式进行设置，构成所述等离子体共振单元稀疏排列的不规则的光谱感知超阵列；

根据所述光谱感知超阵列中所述等离子体共振单元对应光谱响应的不同，分别获取对应位置的光谱信息，得到调制后的入射光信号；

所述的纳米等离子体光谱成像装置，还包括：第二重建单元；

所述第二重建单元，用于通过基于压缩感知算法的重建模型对所述调制后的入射光信号进行重建，获得光谱图像。

第三方面，本发明实施例还提供一种纳米等离子体光谱成像仪器，包括：超阵列芯片、光电探测器以及重建模块；

所述超阵列芯片，用于采集待测物的入射光信号进行调制，得到调制后的入射光信号；其中，所述超阵列芯片由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元、第二级的等离子体共振单元以及第三级的周期性纳米尺寸的材料；所述光谱感知单元由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应；所述等离子体共振单元由具有周期性纳米尺寸的材料构成；所述周期性纳米尺寸的材料具有局域表面等离子共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应；

所述光电探测器，用于获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号；

所述重建模块，用于基于预设的算法对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像。

进一步的，所述重建模型包括：稀疏重建模块和光谱图像重建模块；

所述稀疏重建模块，用于在所述等离子体共振单元对应的目标区域内，分别根据所述等离子体共振单元对应的周边单元特征信息，对所述光谱感知单元中的所有等离子体共振单元的成像信号进行重构，获得各个目标区域的成像信号；

所述光谱图像重建模块，用于获取光谱图像，根据所述成像信号以及所述成像信号对应的所述等离子体共振单元的不同光谱响应，重建所述目标区域内的入射光光谱。

进一步的，所述超阵列芯片一端设置有用于调节和优化纳米等离子体光谱成像的光学调制元件。

进一步的，所述周期性纳米尺寸的材料由周期性排列的金、银、铜或铝纳米颗粒或具有周期性纳米孔洞的金、银、铜或铝纳米薄膜制成。

采用本发明实施例所述的纳米等离子体光谱成像方法，能够实现更高的光谱分辨率，同时光谱范围更广，提高了对目标物的识别准确度以及探测效率，降低了纳米等离子体光谱成像的成本。

采用本发明实施例所述的纳米等离子体光谱成像仪器，实现的仪器体积更小，能够适应更多的应用场景，提高了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。

图1为本发明实施例提供的第一种纳米等离子体光谱成像方法的流程图；

图2为本发明实施例提供的第二种纳米等离子体光谱成像方法的流程图；

图3为本发明实施例提供的一种纳米等离子体光谱成像装置的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种纳米等离子体光谱成像仪器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的一种纳米等离子体光谱成像方法中超阵列芯片的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的二维面阵纳米等离子体光谱成像仪器上有序排布的等离子体共振单元的示意图；

图7为本发明实施例提供的二维面阵纳米等离子体光谱成像仪器上随机排布的等离子体共振单元的示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面基于本发明所述的纳米等离子体光谱成像方法，对其实施例进行详细描述。如图1和2所示，其为本发明实施例提供的纳米等离子体光谱成像方法的流程图，具体实现过程包括以下步骤：

步骤S101：基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制。其中，所述超阵列芯片由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元、第二级的等离子体共振单元以及第三级的周期性纳米尺寸的材料；所述光谱感知单元由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应；所述周期性纳米尺寸的材料具有局域表面等离子共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应。

在本发明实例中，所述基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制，具体实现过程至少包括：按照预定的方式将所述光谱感知单元在超阵列芯片上进行排列布局，通过在超阵列芯片上不同位置的排列布局，获取待测物的空间信息；根据所述光谱感知单元中所述等离子体共振(LSPR；Localized Surface Plasmon Resonance)单元对应光谱响应的不同，分别获取所述待测物上对应位点的光谱信息，得到调制后的入射光信号。其中，所述的超阵列芯片由具有局域表面等离子共振效应(LSPR效应)的纳米贵金属材料制成的超阵列构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应。

步骤S102：基于预设的光电探测器获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号。

如图2所示，在具体实施过程中，可通过所述光电探测器收集经超阵列芯片调制后的入射光信号，便于后续步骤中将所采集的入射光信号经过预设的重建模型转化为光谱图像。其中超阵列芯片对于入射光信号的调制方式可以为多种形式，包括但不限于透射和反射的形式，在此不做具体限定。

步骤S103：利用预设的重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像。

在本发明实施例中，所述的重建模型为算法模型，其至少包括稀疏重建模块和光谱图像重建模块两部分。所述的利用重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，具体实现过程至少包括：利用所述稀疏重建模块，在所述等离子体共振单元对应的目标区域内，分别根据所述等离子体共振单元对应的周边单元特征信息，对所述光谱感知单元中的所有等离子体共振单元的成像信号进行重构，获得各个目标区域的成像信号。进一步的，利用所述光谱图像重建模块获取光谱图像，根据所述成像信号以及所述成像信号对应的所述等离子体共振单元的不同光谱响应，重建所述目标区域内的入射光光谱，获得光谱图像。

需要说明的是，由于一个等离子体共振单元对应一个微小的目标区域，该区域包含有等离子体共振单元对应的成像信号，所以光谱感知单元对应区域包含该光谱感知单元内所有等离子体共振单元的成像信号，结合各自成像信号所对应的等离子体共振单元的光谱响应，可以重建该光谱感知单元对应区域内的入射光光谱。鉴于整个成像区域是由超阵列芯片覆盖，通过组合各个微小的目标区域的入射光光谱，便能够实现光谱的空间成像，从而获得最终的纳米等离子体光谱成像信息。光谱图像重建过程中，针对每个等离子体共振单元所对应的不同目标区域，因此，需要将上述稀疏重建所获得的所有成像信号都作为光谱图像重建的输入信号。

在具体实施过程中，为了提高空间分辨率和光谱分辨率，可以通过改变所述等离子体共振单元自身和周围材料的光电特性、对应的区域面积和/或所述光谱感知单元包含所述等离子体共振单元的数量和构成方式，对所述光谱感知单元继续进行调整，来获得满足不同预设条件的目标光谱感知单元。比如：可以通过调节等离子体共振单元自身的电荷密度或其周边环境的光折射率可以调节光谱感知单元的光谱响应，进而改变该光谱感知单元对于不同入射光的最优感知波段，从而获得满足不同预设条件的目标光谱感知单元。在实际实施过程中，具体可以通过对所述等离子体共振单元施加电压或者对其表面进行高折射率变化材料的修饰来实现。另外，通过改变光谱感知单元中不同的等离子体共振单元的构成方式，也可以改变光谱感知单元对于不同入射光的最优感知波段，从而获得满足不同预设条件的目标光谱感知单元。在实际实施过程中，可以通过在具体波段内设计足够多的光谱响应最大的等离子体共振单元组成的光谱感知单元来实现。

由于单一等离子体共振单元的面积最小可以减小到与光电探测器件的单像素相匹配的大小以实现最大化分辨率的目的，因此也可通过增多单一光谱感知单元内所包含的等离子体共振单元数量的方式增加光谱分辨率。但是该种方式中光谱感知单元的面积也会随之增大，从而使单位面积内的光谱感知单元数量减少，损失空间分辨率。为此，在本发明中需要在减少单一光谱感知单元内所包含的等离子体共振单元数量的同时，减少其面积，从而使单位面积内的光谱感知单元数量稳定增加，提高空间分辨率。

除此之外，为了提高空间分辨率和光谱分辨率，还可以进一步优化重建模型。本发明实施例所涉及的纳米等离子体光谱成像方法中，针对稀疏重建的优化算法通常使用去马赛克算法。所述的去马赛克算法包括但不限于加权双线性插值、离散小波变化、基于压缩感知的恢复算法等，在此不做具体限定。针对光谱图像重建的优化算法包括但不限于最小二乘线性回归、深度学习、机器学习等人工智能算法，同样在此不做具体限定。

在实际成像应用中，所述等离子体共振单元和光谱感知单元的尺寸大小、排列方式可根据应用需求进行灵活调节，从而改变相应的光谱分辨率与空间分辨率、成像波段范围、最优波段等。所述超阵列芯片前端也可以添加预设的光学调制元件，进一步调节和优化成像。所述相应的重建模型中稀疏重建和光谱图像重建可以依次或同步进行，从而实现快速的纳米等离子体光谱成像过程。另外，所述的超阵列芯片也可以由等离子体共振单元随机排布的形式构成，并不一定构成有规则排列的光谱感知单元，相应的纳米等离子体光谱成像则通过压缩感知算法进行重建。具体的，还可将所述等离子体共振单元以随机排布的方式进行设置，构成所述等离子体共振单元稀疏排列的不规则的光谱感知超阵列；根据所述光谱感知超阵列中所述等离子体共振单元对应光谱响应的不同，分别获取对应位置的光谱信息，得到调制后的入射光信号；通过压缩感知算法对所述调制后的入射光信号进行重建，获得光谱图像。

在纳米等离子体光谱成像过程中，将待测物的光谱信息作为入射光信号，利用超阵列芯片进行调制，得到调制后的入射光信号；该调制后的入射光信号被光电探测器采集，所采集的入射光信号经过重建模型进行纳米等离子体光谱图像的重建。

具体的，计算纳米等离子体光谱信号的第一算法公式可以描述为：

其中，Ω

光谱图像的去马赛克过程可以描述为：

对k通道(k＝1，2，…，K)的超阵列成像结果，每个位置(x，y)上像素点组成超阵列图像为

所述去马赛克算法具体描述为，由I

在多光谱波段采集场景下，若没有强调某个特定波段的重要性，则在设计中保证光谱一致性和空间均匀性。如图6所示，其为一个9通道的等离子体共振单元，以3*3的方式摆列，并以此为基本的光谱感知单元，在纳米等离子体光谱成像仪器上重复排列，直到覆盖整个感光区。该设计为一种规整排布的超阵列图案，采用9个波段的去马赛克图案示例，结合邻近像素的双线性插值方法可实现去马赛克稀疏重建，并同时得到宽带多纳米等离子体光谱成像结果，该结果可用于后续图像处理及分类等应用。

所述宽带纳米等离子体多光谱成像可以进一步进行标准窄带光谱图像的重建，即光谱图像重建。

光谱图像重建过程可以描述为：

在每个周期性纳米尺寸材料透射滤波位置上，由上述第一算法公式获得的纳米等离子体光谱信号逆向重建目标物的反射强度R(λ)

采用本发明实施例所述的纳米等离子体光谱成像方法，能够实现更高的光谱分辨率，同时光谱范围更广，提高了对目标物的识别准确度以及探测效率，降低了纳米等离子体光谱成像的成本。

与上述提供的一种纳米等离子体光谱成像方法相对应，本发明还提供一种纳米等离子体光谱成像装置。由于该装置的实施例相似于上述方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的纳米等离子体光谱成像装置的实施例仅是示意性的。请参考图3所示，其为本发明实施例提供的一种纳米等离子体光谱成像装置的结构示意图。

本发明所述的一种纳米等离子体光谱成像装置具体包括如下部分：

超阵列调制单元301，用于基于预设的超阵列芯片对入射光信号进行调制。其中，所述超阵列芯片由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元、第二级的等离子体共振单元以及第三级的周期性纳米尺寸的材料；所述光谱感知单元由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元构成，每个等离子体共振单元具有不同的光谱响应；所述周期性纳米尺寸的材料具有局域表面等离子共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应。

探测器信号采集单元302，用于基于预设的光电探测器获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号。

重建单元303，用于利用重建模型对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像

采用本发明实施例所述的纳米等离子体光谱成像装置，能够实现更高的光谱分辨率，同时光谱范围更广，提高了对目标物的识别准确度以及探测效率，降低了纳米等离子体光谱成像的成本。

与上述提供的纳米等离子体光谱成像方法相对应，本发明还提供一种纳米等离子体光谱成像仪器。由于该仪器的实施例相似于上述方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处请参见上述方法实施例部分的说明即可，下面描述的纳米等离子体光谱成像仪器的实施例仅是示意性的。请参考图4所示，其为本发明实施例提供的一种纳米等离子体光谱成像仪器的结构示意图。

本发明所述的一种纳米等离子体光谱成像仪器具体包括如下部分：超阵列芯片401、光电探测器402以及重建模块403。

所述超阵列芯片401，用于采集待测物的入射光信号进行调制，得到调制后的入射光信号。

具体的，如图5所示，所述超阵列芯片501由三层阵列结构构成，具体包括：第一级的光谱感知单元502、第二级的不同的等离子体共振单元503以及第三级的周期性纳米尺寸的材料504。所述光谱感知单元502由排列紧密的若干个不同的所述等离子体共振单元503构成，每个等离子体共振单元503具有不同的光谱响应；所述等离子体共振单元503由具有周期性纳米尺寸材料构成；所述周期性纳米尺寸的材料504具有局域表面等离子共振等离子体共振效应，用于使得所述等离子体共振单元分别对应产生不同的光谱响应。

其中，第一级的光谱感知单元502，用于通过在超阵列芯片501上不同位置的排列布局，获取待测物的空间信息；第二级的不同的等离子体共振单元502，分别用于通过各自独特的光谱响应，获取对应位点的光谱信息；第三级的周期性纳米尺寸的材料504，用于通过纳米材料的等离子体共振效应实现等离子体共振效应单元503各自具备特定的光谱响应。在实际实施过程中，组成光谱感知单元502的若干个等离子体共振单元503各自对应的光谱响应曲线具体由纳米材料的尺寸、形状、间隔以及分布模式等确定。

在具体实施过程中，如图6所示，其为一个9通道的等离子体共振单元，以3*3的方式摆列，并以此为基本的光谱感知单元，在纳米等离子体光谱成像仪器上有序排布，直到覆盖整个感光区。在此规则排布图中，每个不同颜色的小方格代表具有不同光谱响应的等离子共振效应单元；每个大方格代表一个集成有多个等离子共振效应单元的超阵列芯片的光谱感知单元。该设计为一种有序排布的超阵列图案，采用9个波段的去马赛克图案示例，结合邻近像素的双线性插值方法可实现去马赛克稀疏重建，并同时得到宽带多纳米等离子体光谱成像结果，该结果可用于后续图像处理及分类等应用。而如图7所示，其为二维面阵纳米等离子体光谱成像仪器上随机排布的等离子体共振单元的示意图，基于该等离子体共振单元排布方式形成了光谱感知单元，其光谱成像原理与上述方式相似，在此不再重复赘述。

所述光电探测器402，用于获取经所述超阵列芯片调制后的入射光信号。

在本发明实施例中，所述的超阵列芯片可与光电探测器联用，所述光电探测器收集经超阵列芯片调制后的入射光信号，便于后续预设的重建模型将所采集的入射光信号转化为光谱图像。其中，超阵列芯片对于入射光信号的调制方式可以为多种形式，包括但不限于透射和反射的形式，在此不做具体限定。

所述重建模块403，用于基于预设的算法对所述调制后的入射光信号进行纳米等离子体光谱成像的重建，获得光谱图像。

具体的，所述重建模型至少包括稀疏重建模块和光谱图像重建模块两部分。其中，所述稀疏重建模块，用于在所述等离子体共振效应单元对应的目标区域内，分别根据所述离子体共振效应单元对应的周边单元特征信息，对所述光谱感知单元中的所有离子体共振效应单元的成像信号进行重构，获得各个目标区域的成像信号。所述光谱图像重建模块，用于获取光谱图像，根据所述成像信号以及所述成像信号对应的所述等离子体共振效应单元的不同光谱响应，重建所述目标区域内的入射光光谱。

在实际设计中，需要考虑应场景所需的波段范围，来设计等离子体共振效应周期性纳米尺寸的材料的构成与等离子体共振效应单元数量。其中，等离子体共振效应周期性纳米尺寸的材料可以选择周期性排列的金、银、铜或铝纳米颗粒，通过调节颗粒尺寸大小与间隔，可以做成具有不同光响应的等离子体共振效应单元。通过组合不同的等离子体共振效应单元来构成光谱感知单元。通过一定的排列图案将光谱感知单元重复排列在光电探测器上，直到覆盖二维面阵纳米等离子体光谱成像仪器的整个感光区或核心区域。

为了进一步优化调节和优化纳米等离子体光谱成像，在本发明实施例中的所述超阵列芯片一端还可设置用于调节和优化纳米等离子体光谱成像的光学调制元件，该光学调制元件的类型可按照实际应用需要进行确定，在此不做具体限定。

采用本发明实施例所述的纳米等离子体光谱成像仪器，通过超阵列芯片上的光谱感知单元获取待测物的光谱信息，每个光谱感知单元都可以用于作为纳米等离子体光谱成像仪器对待测物的不同子位置区域进行纳米等离子体光谱成像测量，因此能够实现更高的光谱分辨率。本发明所公开的成像光谱仪器与传统成像光谱仪相比，体积更小，成本较低，从而便于应用便携式纳米等离子体光谱成像设备、对重量、体积有较高要求平台的多纳米等离子体光谱成像应用系统等不同的场景中。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。