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龙图腾网恭喜西北工业大学深圳研究院;西北工业大学申请的专利一种基于MEMS的光谱成像系统及方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114485935B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-13发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202111605696.7，技术领域涉及：G01J3/28；该发明授权一种基于MEMS的光谱成像系统及方法是由虞益挺;苏扬;董雪;石颖超设计研发完成，并于2021-12-25向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于MEMS的光谱成像系统及方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于MEMS的光谱成像系统及方法，属于光谱成像领域，主要涉及微机电系统技术、光学系统设计技术和高光谱成像技术等。本发明通过在准直子系统和探测器之间引入一个MEMS扫描光栅镜阵列，使得经过DMD每个微镜扫描单元反射、又经准直子系统处理后的光线，可以在每个MEMS扫描光栅镜单元上被分光并获得对应的色散光谱，同时通过控制MEMS扫描光栅镜阵列中每个单元的偏转角度，实现DMD中每个微镜扫描单元对应的色散光谱在相同位置入射至探测器工作面上。因此，经DMD微镜按列扫描后产生的色散光谱不再沿着一个方向偏移，而是分布在探测器工作面上的相同位置，从而大幅度减少色散光谱总长度，降低系统对大长宽比探测器工作面的需求。

本发明授权一种基于MEMS的光谱成像系统及方法在权利要求书中公布了：1.一种基于MEMS的光谱成像系统，其特征在于，主要包括目标1、成像子系统2、DMD工作面3、DMD工作面第1个微镜扫描单元3-1、DMD工作面中间微镜扫描单元3-2、DMD工作面最后1个微镜扫描单元3-3、准直子系统4、MEMS扫描光栅镜阵列工作面5、MEMS扫描光栅镜阵列工作面第1个MEMS扫描光栅镜单元5-1、MEMS扫描光栅镜阵列工作面中间MEMS扫描光栅镜单元5-2、MEMS扫描光栅镜阵列工作面最后1个MEMS扫描光栅镜单元5-3、探测器工作面6、经过DMD工作面第1个微镜扫描单元中心的光线7、经过DMD工作面中间微镜扫描单元中心的光线8和经过DMD工作面最后1个微镜扫描单元中心的光线9；目标1和DMD工作面3分别置于成像子系统2的物面处和像面处，目标1经过成像子系统2所成的目标像被DMD工作面3的微镜扫描单元按列划分；准直子系统4使从DMD工作面3反射出来的光变为平行光，MEMS扫描光栅镜阵列工作面5位于准直子系统4的光线出射方向上，MEMS扫描光栅镜阵列工作面5中的MEMS扫描光栅镜单元数量与DMD工作面3中微镜扫描单元数量相同，要求DMD工作面3中每个微镜扫描单元处于偏转工作状态时必须将对应列的目标像反射至准直子系统4中进行准直，获得的平行光再入射到MEMS扫描光栅镜阵列工作面5中对应的MEMS扫描光栅镜单元上进行分光，同时要求经过DMD工作面3每个微镜扫描单元中心的光线同样经过MEMS扫描光栅镜阵列工作面5中对应的MEMS扫描光栅镜单元中心，经过DMD工作面第1个微镜扫描单元中心的光线7、经过DMD工作面中间微镜扫描单元中心的光线8和经过DMD工作面最后1个微镜扫描单元中心的光线9分别经过MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的第1个MEMS扫描光栅镜单元5-1、中间MEMS扫描光栅镜单元5-2和最后1个MEMS扫描光栅镜单元5-3的中心；通过改变MEMS扫描光栅镜阵列工作面5中每个MEMS扫描光栅镜单元的偏转角度，使得经过每个MEMS扫描光栅镜单元分光且出射的色散光谱入射至探测器的相同区域，即色散光谱中的最小波长λ1和最大波长λ2的光线入射至色散光谱区域的始末固定点M和N，最终获得的所有色散光谱都会成像在探测器工作面6的同一位置； 所述的成像子系统2负责将目标1缩小或放大的像会聚在DMD工作面3上； 所述的DMD工作面3为矩形，它由微镜阵列构成，微镜阵列的列数和行数分别为a和b，每个微镜的宽度为u，目标1的像被DMD工作面3的微镜扫描单元按列划分成2K+1列，K为正整数，每个微镜扫描单元包含x列微镜，每个微镜扫描单元的宽度都为xu，且满足x2K+1≤a，每个微镜的偏转角度只有正负两种；选择其中一种偏转状态作为“ON”工作状态，处于该状态下的微镜扫描单元会将选中的目标像反射至准直子系统4；另一种偏转状态作为“OFF”状态，处于该状态下的微镜扫描单元负责将选中的目标像反射到系统外； 所述的准直子系统4可以由透镜组或凹球面反射镜等元器件构成，负责将经DMD工作面3反射出来的光线进行准直，使其平行入射至MEMS扫描光栅镜阵列工作面5上； MEMS扫描光栅镜阵列工作面5是利用MEMS技术，在长条型扫描微镜阵列上进行光栅刻线，能够同时实现色散分光和扫描偏转两种功能；MEMS扫描光栅镜阵列工作面5包含有2K+1个MEMS扫描光栅镜单元，光栅刻线宽度为d，衍射级次为m，每个MEMS扫描光栅镜单元的宽度为t，第i个MEMS扫描光栅镜单元的中心点为Oi，i为正整数，i∈[1,2K+1]；探测器工作面6上的光谱色散长度为MN，波长λ∈[λ1,λ2]，要求MEMS扫描光栅镜阵列工作面5与探测器工作面6相互平行，MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的横截面延长线与探测器工作面6在N点的垂线交于O点，ON长度为h，MN长度为s，OO2K+1长度为l，要求l＞＞s，要求每个MEMS扫描光栅镜单元仅可以顺时针偏转，当第i个MEMS扫描光栅镜单元处于工作状态“ON”时，其偏转角度为βi，βi＝0时对应的MEMS扫描光栅镜单元入射角为α0，色散波长为λ1和λ2的光线所对应的衍射角度分别为θi1和θi2，它们分别入射至固定点M和N；通过合理选取h、s、l、t、d、λ1、λ2的值，使得经过第i个MEMS扫描光栅镜单元分光和反射获得的色散光谱都可以入射至探测器上的固定区域MN，即βi有解；根据上述已知参量，引入中间变量∠NOiO＝γi，∠MOiO＝δi，给出βi的求解方法： βi满足下式： 其中： dsinα0+βi+sinθi1＝mλ13 dsinα0+βi+sinθi2＝mλ24 4-3并将1、2式代入得： 将式5展开并代入等式cos2βi+sin2βi＝1，得一元二次方程： 21-sinγisinδi-cosγicosδisin2βi+2csinγi-sinδisinβi+c2-cosγi-cosδi2＝0 解得即 若有两解，取较小值，其中： A＝21-sinγisinδi-cosγicosδi B＝2csinγi-sinδi D＝c2-cosγi-cosδi2 所述的探测器工作面6负责采集MEMS扫描光栅镜阵列工作面5出射的色散光谱，探测器工作面6的面型为市场上常见的探测器面型； 所述的经过DMD工作面3的第1个微镜扫描单元中心的光线7分别途经DMD工作面3的第1个微镜扫描单元3-1的中心、准直子系统4和MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的第1个MEMS扫描光栅镜单元5-1的中心，经MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的第1个MEMS扫描光栅镜单元5-1色散和偏转后，获得的色散光谱中波长为λ1、λ2的光线分别入射至固定点M和N； 所述的经过DMD工作面3的中间微镜扫描单元中心的光线8分别途经DMD工作面3的中间微镜扫描单元3-2的中心、准直子系统4和MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的中间MEMS扫描光栅镜单元5-2的中心，经MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的中间MEMS扫描光栅镜单元5-2色散和偏转后，获得的色散光谱中波长为λ1、λ2的光线分别入射至固定点M和N； 所述的经过DMD工作面3的最后1个微镜扫描单元中心的光线9分别途经DMD工作面3的最后1个微镜扫描单元3-3的中心、准直子系统4和MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的最后1个MEMS扫描光栅镜单元5-3的中心，经MEMS扫描光栅镜阵列工作面5的最后1个MEMS扫描光栅镜单元5-3色散和偏转后，获得的色散光谱中波长为λ1、λ2的光线分别入射至固定点M和N。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术，可联系本专利的申请人或专利权人西北工业大学深圳研究院;西北工业大学，其通讯地址为：518057 广东省深圳市南山区高新南九道45号；或者联系龙图腾网官方客服，联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。