多光谱成像是一种将光谱分析和图像分析相结合的成像技术。经过近30年的发展,它已经被广泛地应用于航天航空遥感、工业、农业、环境与灾害监测、大气探测以及军事应用等领域,对社会的进步与发展起到了积极地促进作用。关联成像,又称为鬼成像,是近十年发展起来的一种新型的成像技术,它实现了物体的非局域成像,使物体像成在并不包含物体的光路上。将压缩感知(compressive sensing,CS)理论与关联成像相结合而成的压缩感知关联成像,大大提高了信息的提取效率。论文主要介绍的是将数字微镜器件(digital micromirror device,DMD)应用到关联成像中,将DMD作为虚拟的参考臂,实现了单臂的关联成像。在此成像基础上,应用衍射光栅的分光系统对探测器接收的光强信号进行谱分辨,根据压缩感知成像原理,实现了基于DMD被动赝热光源的多光谱关联成像的成像方案。此外,在基于DMD的压缩感知关联成像中,引入成像系统的点扩散函数,应用压缩感知成像原理得到了物体的超分辨率像。本篇论文主要包括以下四个部分:　　 1.第一章主要介绍了多光谱成像和压缩感知关联成像这两方面的内容。首先对多光谱成像的分类、相应的分光技术以及国内外进展做一定的介绍。然后,通过成像公式的推导介绍了关联成像的原理,其次,对压缩感知(CS)理论以及在成像中的应用进行了介绍,阐明了压缩感知关联成像的原理。　　 2.第二章是论文的重点部分,主要讲述了在实验平台上搭建成像装置,根据压缩感知关联成像原理,实现基于DMD的多光谱关联成像。首先对DMD的工作原理以及如何利用DMD来调制出不同灰度级别的光场分布进行了介绍。然后在实验平台上搭建成像装置,将DMD作为虚拟的参考臂,利用单像素的桶探测器对目标信号进行探测,根据压缩感知成像原理,得到了物体的像。最后,应用衍射光栅的色散分光系统对桶探测器探测的光强信号进行谱分辨,线列探测器进行光谱测量,实现了基于DMD被动赝热光源的多光谱关联成像,并给出相应的实验结果。　　 3.第三章介绍了在基于DMD的成像中,引入成像系统的点扩散函数,将其作为测量基的一部分,利用压缩感知关联成像原理得到探测物体的超分辨率像。首先分析了成像系统中图像的模糊过程;其次在基于DMD的成像方案中,介绍了在构造的成像表达式中引入了成像系统的点扩散函数,应用压缩感知算法计算得到物体的超分辨率像。最后,在Matlab软件平台上数值模拟成像过程,比较了不同的DMD调制信号下计算所得的像,表明了测量矩阵的非相干性对成像的影响。同时在实验上,给出了DMD的调制信号为0-1伯努利分布下的成像结果。　　 4.第四章是总结和展望。对所研究的基于DMD的成像方案进行总结。对基于DMD被动赝热光源的多光谱关联成像的潜在应用做了一定的介绍,同时对压缩感知理论在成像中的应用做了展望。