本申请涉及光学空间遥感领域，特别是涉及一种宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置及方法。
背景技术：
1、随着光学、遥感测绘等一系列技术的不断发展，遥感技术已经被广泛应用于天文探测、遥感测绘、气象观测和军事领域，它目前是人类通过自身科学技术获得空天信息的一种重要的技术手段和方式。在已经应用和发展的众多天文和空间领域的遥感器中，光学空间遥感器始终都是最主要的一类空间遥感器，人们使用卫星上搭载的空间探测器来实现对于地球表面的物体测量，这种观测方式速度最快、视野更广、覆盖范围更大，它可以实现全球覆盖，而且在时间上可以做到全天候无间断监控。
2、根据物理光学的基础理论，传统光学成像系统角分辨率受波长和孔径的限制。根据瑞利准则，在特定的工作环境下，工作波长一定，只有通过增大光学系统的孔径才可以提高系统的分辨率。目前，在实际工作条件下，为了克服大口径光学器件的加工困难等问题，人们提出了合成孔径光学系统，该系统能够采用一定数量的小孔径等效合成大孔径系统，以此方式来突破传统的单一孔径系统，从而能够有效地提高系统的分辨率。
3、但目前主流的合成孔径光学系统方案均存在一定的限制与缺陷。例如，在环形合成孔径的方案中，需要定制加工特殊的衍射光学元件(diffractive optical element,doe)，该器件的加工成本费用昂贵，并且在使用前需要预先标定，而且环形合成孔径方案的系统鲁棒性差，抗扰动能力弱，此外，每个子孔径需要定制消相差的透镜且子孔径的相位调制期间指向方向需要精确校准；在双孔开闭序列成像(滑轨式)的方案中，需要精确的运动控制系统且图像需要多次采集，不仅如此方案还需需要较高的存储带宽并仅能实现较低的时间分辨率；而在宽幅时间强度干涉测量的方案中，其系统对于能量的利用率极低，无法支持带宽太大的光源，且需要一定的时间相干性。
4、综上所述，目前市面上主流的合成孔径光学系统的使用条件都较为苛刻且获得的图像分辨率低难以满足空间遥感的需求。
技术实现思路
1、本方案提供了一种宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置及方法，通过易获取的光源和无需标定的系统以单次曝光的方式对图像进行高速采集从而获取高质量的图像。
2、第一方面，本申请实施例提供了一种宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，包括：
3、沿光路依次设置的分布式孔径阵列，多模光纤，衍射光栅以及成像设备，其中分布式孔径阵列耦合成像目标反射的光线得到耦合光，耦合光入射多模光纤被随机调制得到调制光，调制光经过衍射光栅衍射得到不同波段的光场空间，不同波段的光场空间以不同强度分布的形式被成像设备记录为增强图像。
4、第二方面，本申请实施例提供了宽光谱的单曝光合成孔径成像增强方法，包括采用光源照射成像目标，采用任一所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置采集增强图像；对增强图像利用自相关算法和相位恢复算法进行图像重建得到重建目标。
5、本发明的主要贡献和创新点如下：
6、本方案在光学合成孔径系统中引入了光学领域的波前调制器-衍射光栅，使用衍射光栅将入射的宽光谱光线进行不同波段的光场空间的分离，得到的不同波段的光线互相干涉进而起到了增强被测目标图像的效果；且由于本方案无需使用窄带光源，使用更容易获取的白光光源即可对图像进行增强以满足对采集图像的强度分布质量要求，故在很大程度上降低了该光学合成孔径装置的布设成本，同时扩大了该光学合成孔径系统的应用范围；另外，本方案使用自相关算法与相位恢复算法对相机拍摄到的图像分布进行重建，算法实现简单且无需对装置进行标定。
7、本申请的一个或多个实施例的细节在以下附图和描述中提出，以使本申请的其他特征、目的和优点更加简明易懂。
1.一种宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，用于对成像目标进行成像增强，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，其特征在于，以宽光谱的光源照射成像目标并采用分布式孔径阵列捕获被成像目标反射的光线。
3.根据权利要求2所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，其特征在于，光源为太阳光。
4.根据权利要求1所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，其特征在于，所述多模光纤4的点扩散函数psf为：
5.根据权利要求1所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，其特征在于，衍射光栅5的透过率函数为：
6.根据权利要求1所述的宽光谱的单曝光合成孔径成像增强装置，其特征在于，成像设备采集成像目标在光源照射下的不同光强分布，其中光强分布表示为多模光纤的点扩散函数、衍射光栅的光栅函数以及成像目标的目标反射率函数的乘积。
7.一种宽光谱的单曝光合成孔径成像增强方法，包括：
