● 摘要
随着成像光谱技术的飞速发展，光谱分辨率和空间分辨率不断提高，数据量大幅度增加，鉴于成像光谱仪器系统软件的复杂性和重要性，为了实现AOTF（声光可调谐滤波器）成像光谱仪系统软件的通用性，实现仪器数据的快速采集和在线预处理速度，本文对AOTF成像光谱仪系统软件平台及快速采集技术进行研究。 通过研究AOTF成像光谱仪的工作原理，对AOTF成像光谱仪系统软件平台进行需求分析，明确软件平台的设计目标及其要实现的功能。应用软件工程方法，分析AOTF成像光谱仪的工作流程，设计并实现系统软件平台，扩展平台功能。为了有效地提高系统软件的通用性，利用COM（组件对象模型）技术对系统软件进行模块化封装，描述软件平台的体系结构，详细论述软件平台的设计流程和各功能模块，包括：仪器控制模块、数据预处理模块、图像显示模块及仪器状态监测模块。 通过研究AOTF成像光谱仪各硬件特性和数据采集流程，提高硬件响应速度，优化软件控制；利用多线程优化处理速度、利用OpenMP实现并行处理、实现数据内存映射的读写机制及预处理的自动化。 最后，经过实验测试对系统的功能进行验证，结果表明，基于COM的AOTF成像光谱仪系统软件平台能够可靠高效地完成仪器控制、数据采集以及数据的自动快速预处理，相对于传统软件设计方法，采集及预处理速度提高到两倍以上，促进了仪器的集成化和智能化水平。