[发明专利]双光路切换成像光谱系统

权利要求书

1.一种双光路切换成像光谱系统，其特征在于，包括：摆镜扫描单元、光路切换单元、光谱分光单元、探测单元；

所述摆镜扫描单元承载待检测地样物品；

所述摆镜扫描单元承载的地物样品的漫反射光进入所述光谱分光单元；

所述光谱分光单元对所述漫反射光进行分光处理后汇聚到所述探测单元，所述探测单元进行光谱成像。

2.根据权利要求1所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，还包括：驱动控制单元、计算机单元；

所述光谱分光单元与所述探测单元相连，所述探测单元通过所述驱动控制单元与所述计算机单元连接。

3.根据权利要求1所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，所述的光路切换单元包括反射镜、中继透镜和平移台，所述摆镜扫描单元包括摆镜、成像镜头，所述光谱分光单元中设置有狭缝，所述光谱分光单元包括色散器件，所述探测单元包括面阵探测器；

所述反射镜用于光路的切换，所述中继透镜用于和所述成像镜头一起将地物样品成像到所述面阵探测器的光敏面上；

所述平移台用于带动所述反射镜移动；

所述反射镜镀膜的类型根据光谱分光单元的波长确定；

所述系统处于预览模式时，所述摆镜静止，所述系统只具有成像功能，迅速对成像视场区域进行选择；

所述系统处于光谱成像模式时，所述摆镜摆扫，扫描线对应的地物漫反射光通过所述狭缝进入色散器件，色散后成像在所述面阵探测器上。

4.根据权利要求2所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，所述驱动控制单元为具有面阵探测器图像采集，光路切换单元平移台移动和摆镜扫描单元步进电机转动功能的电路板；

或者，所述驱动控制单元为分离的驱动卡和采集卡。

5.根据权利要求1所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，所述摆镜扫描单元包括地物样品、摆镜、步进电机、成像镜头；

所述地物样品为探测对象，所述摆镜为镀膜的反射镜，所述摆镜来回摆扫，对不同位置的地物样品进行探测；

所述步进电机与所述摆镜机械相连，带动所述摆镜来回摆扫；

所述成像镜头用于收集地物样品的漫反射信号并且成像到光谱分光单元的狭缝处，或者通过所述光路切换单元直接在面阵探测器光敏面上。

6.根据权利要求1所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，所述的光谱分光单元包括狭缝、准直透镜、色散器件、成像透镜；

所述狭缝用于限制进入光谱分光单元的光通量，进而与色散器件、面阵探测器一起决定了整个系统的光谱分辨率，其中

所述准直透镜将进入狭缝的光信号准直成平行光；

所述色散器件用于把入射光按照不同波长色散分开；

所述成像透镜将色散后的光汇聚成像在面阵探测器的光敏面上，所述准直透镜与所述成像透镜呈1:1的关系，位于所述色散器件两侧；

色散器件为具有色散功能的器件。

7.根据权利要求6所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，

所述探测单元为面阵探测器，平行于狭缝的方向探测空间维信息，垂直狭缝的方向探测光谱维，所述面阵探测器为CCD或者sCMOS或者平板探测器。

8.根据权利要求3所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，所述驱动控制单元为FPGA电路板，用于控制所述面阵探测器的采集，所述摆镜扫描单元中步进电机的转动和所述光路切换单元中位移台移动。

9.根据权利要求1所述的双光路切换成像光谱系统，其特征在于，

所述光谱分光单为光栅-棱镜-光栅的分光方式，或者滤光片转轮的分光方式，或者液晶可调滤光片的分光方式，或者声光可调滤光片的分光方式。