高光谱视频的实现路径：主动照明与编码传感器的协同设计（上）

主动光源 + 像素级编码曝光如何实现真正的高光谱视频？

高光谱成像大家并不陌生。

它可以获取 400–700nm 甚至更宽波段范围内的连续光谱信息，让我们看到“肉眼不可见”的物质差异。在农业表型、矿物识别、生物医学、材料分选等领域，高光谱早已成为核心技术。

但一个问题长期存在：

今天，我们从成像原理层面，深入讲解一种“主动光源 + 像素级编码曝光”的高光谱视频思路，并解析它背后的核心物理机制。

推扫式（线扫）

 面阵滤光片马赛克（MSFA）

CASSI / DOE 光学压缩系统

传统系统是：

新思路是：

🔹 普通 CMOS 的限制

普通相机：

而 CEP（Coded Exposure Pixel）传感器具有两个特点：

① 每个像素有两个电荷桶（Bucket 0 / Bucket 1）

② 每个像素可以在微秒级别控制：

🔹 子帧机制

假设一帧时间 27ms
被分成 158 个子帧
每个子帧 170µs

在每个子帧内：