[实用新型]便携式滤光片色轮型多光谱成像系统

说明书

技术领域

本实用新型属光谱成像技术领域，尤其涉及一种便携式滤光片色轮型多光谱成像系统。

背景技术

光谱成像技术是光谱分析技术和图像分析技术完美结合的产物，不仅具有光谱分辨能力，还有图像分辨能力，可以对被测物体进行定性、定量和定位分析，利用物体表面成分的光谱差异，可以实现对目标的精确识别和定位。

多光谱成像技术是光谱成像技术其中的一种，光谱分辨率达到λ/10数量级，主要由光谱分光系统、成像系统和光谱处理分析软件构成。关键部件分光系统的分光方式有以下几种：1.色散型，采用棱镜或光栅分光原件。2.傅立叶变换型，利用光谱像元干涉图与光谱图之间的傅里叶变换关系，通过测量干涉图和对干涉图进行傅立叶变换来获得物体的光谱信息。3.滤光片型，通过光学带通滤光片使来自场景光谱的一个窄波段透射到单个探测器或者整个焦平面探测器阵列上以进行光谱成像。以上几种分光方式各有利弊，但以光学干涉滤光片为分光滤光方式的色轮型多光谱成像系统结构简单，成本较低，容易实现，在农产品检测、食品安全检测等领域有着广泛应用。

实用新型内容

本实用新型旨在克服现有技术的不足之处而提供一种结构紧凑，成本低廉，方便携带，可用于户外测量，适用范围广泛的便携式滤光片色轮型多光谱成像系统。

为解决上述技术问题，本实用新型是这样实现的。

便携式滤光片色轮型多光谱成像系统，它包括成像仪镜头、滤光片色轮、步进电机、滤光片组、黑白图像传感器CCD、控制模块及光谱图像处理分析模块；所述滤光片色轮位于成像仪镜头与黑白图像传感器CCD之间；所述滤光片组固定设于滤光片色轮之上，其将被测物体反射光谱进行逐波段过滤，经所述黑白图像传感器CCD成像后，形成不同波段的光谱图像；所述步进电机的动力输出轴将旋转动力传输至滤光片色轮；所述控制模块的信号传输端口分别与步进电机、黑白图像传感器CCD及光谱图像处理分析模块的信号传输端口相接。

作为一种优选方案，本实用新型所述黑白图像传感器CCD内置有A/D转换卡，以使各波段光谱信号转换为数字电信号。

进一步地，本实用新型所述滤光片色轮包括  Q个相同直径的圆孔通道；所述滤光片组固定嵌于圆孔通道中。

进一步地，本实用新型所述黑白图像传感器CCD可采用USB2.0接口。

本实用新型系统结构紧凑，成本低廉，方便携带，可用于户外测量，适用范围广泛，在农产品检测、食品安全检测等领域有着广泛应用。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。本实用新型的保护范围不仅局限于下列内容的表述。

图1为本实用新型系统工作原理图。

图2为本实用新型系统整体结构示意图。

图3为本实用新型滤光片色轮结构示意图。

图4为本实用新型控制模块原理示意图。

图中：1、成像仪镜头；2、滤光片色轮；3、步进电机；4、滤光片组；5、黑白图像传感器CCD；6、A/D转换卡；7、控制模块；8、被检测物体；9、单波段光谱图像信号；10、图像数据处理结果。

具体实施方式

如图所示，便携式滤光片色轮型多光谱成像系统，它包括成像仪镜头1、滤光片色轮2、步进电机3、滤光片组4、黑白图像传感器CCD5、控制模块7及光谱图像处理分析模块；所述滤光片色轮2位于成像仪镜头1与黑白图像传感器CCD5之间；所述滤光片组4固定设于滤光片色轮2之上，其将被测物体反射光谱进行逐波段过滤，经所述黑白图像传感器CCD5成像后，形成不同波段的光谱图像；所述步进电机3的动力输出轴将旋转动力传输至滤光片色轮2；所述控制模块7的信号传输端口分别与步进电机3、黑白图像传感器CCD5及光谱图像处理分析模块的信号传输端口相接。

本实用新型所述黑白图像传感器CCD5内置有A/D转换卡6，以使各波段光谱信号转换为数字电信号。

参见图3所示，本实用新型所述滤光片色轮2包括Q个相同直径的圆孔通道；所述滤光片组4固定嵌于圆孔通道中。

本实用新型所述黑白图像传感器CCD5可采用USB2.0接口。

本实用新型系统包括成像系统、滤光片色轮分光滤光系统、电控系统及光谱图像处理分析系统四部分。 

1、成像系统。

本实用新型成像系统包括成像仪镜头1、黑白图像传感器CCD5。所述黑白图像传感器CCD5内置有A/D转换卡，用于将投射至传感器的各波段光谱信号转换为数字电信号，产生多通道光谱图像。

本实用新型所述成像仪镜头是百万像素手动变焦镜头，采用超低失真设计，低畸变率，具有多种光学校正方式并且具有调整后的锁定装置。