[发明专利]便携式智能多光谱成像检测装置及方法

权利要求书

1.一种便携式智能多光谱成像检测装置，包括滤光单元、摄像单元、以及用于接收摄像单元图像数据的数据收发模块，其特征在于，所述滤光单元包括若干同轴且可独立转动的滤光片转盘，每个滤光片转盘上设有若干安装有滤光片的安装孔和至少一个避让孔，安装孔、避让孔和摄像单元的镜头的中心轴距离滤光片转盘中心轴的距离相等；所述镜头为变焦距镜头，所述安装孔、避让孔的孔径大于所述变焦距镜头的直径；还包括照明模块，所述照明模块与滤光单元可拆卸连接；还包括与数据收发模块进行信息传输的移动终端以及与移动终端实现通讯的远程云共享服务器，将处理后的融合光谱图和特征光谱图传输到所述远程云共享服务器中，与数据库中的植物的各种生理状态进行比对、分析，判断被测植物的生理状态，所述移动终端同时将当前的光谱图和生理状态信息存入远程云共享服务器中；

所述变焦距镜头为含有多项式非球面透镜组成的连续变焦镜头，所述滤光片的透过光波带为1纳米至10纳米；

所述照明模块为立方体结构；所述立方体结构顶面与摄像单元的镜头对正设置，该侧内壁设有LED阵列，该侧内壁为铝基板，该LED阵列为轴对称和中心对称布置；所述立方体结构与LED阵列相对的一侧设有标准漫反射白板，该标准漫反射白板由硫酸钡或氧化镁均匀喷涂制备得到；所述立方体结构的其他四个侧壁内壁为反射镜；

所述摄像单元与所述照明模块分立于所述滤光单元的两侧，所述滤光单元下固设有用于手持的手柄；

所述数据收发模块上集成有蓝牙收发模块、wifi收发模块和zigbee收发模块；

利用所述便携式智能多光谱成像检测装置进行多光谱成像检测方法，其特征在于，包括：

(1)利用标准漫反射白板，进行标准反射率标定；

(2)将叶片夹持在标准漫反射白板上，对准摄像单元的镜头；

(3)转动其中一个滤光片转盘，使该滤光片转盘上的某一滤光片与摄像单元的镜头同轴，且其他滤光片转盘的避让孔与摄像单元的镜头同轴，获取该滤光片透射波段的光谱图；依次转动滤光片转盘，完成对所有滤光片透射波段的光谱图；

在步骤(1)中，若为主动照明，则利用标准漫反射板对200纳米至900纳米的光谱进行标准反射率标定。

2.一种便携式智能多光谱成像检测装置，包括滤光单元、摄像单元、以及用于接收摄像单元图像数据的数据收发模块，其特征在于，所述滤光单元包括若干同轴且可独立转动的滤光片转盘，每个滤光片转盘上设有若干安装有滤光片的安装孔和至少一个避让孔，安装孔、避让孔和摄像单元的镜头的中心轴距离滤光片转盘中心轴的距离相等；所述镜头为变焦距镜头，所述安装孔、避让孔的孔径大于所述变焦距镜头的直径；还包括照明模块，所述照明模块与滤光单元可拆卸连接；还包括与数据收发模块进行信息传输的移动终端以及与移动终端实现通讯的远程云共享服务器，将处理后的融合光谱图和特征光谱图传输到所述远程云共享服务器中，与数据库中的植物的各种生理状态进行比对、分析，判断被测植物的生理状态，所述移动终端同时将当前的光谱图和生理状态信息存入远程云共享服务器中；

所述变焦距镜头为含有多项式非球面透镜组成的连续变焦镜头，所述滤光片的透过光波带为1纳米至10纳米；

所述照明模块为立方体结构；所述立方体结构顶面与摄像单元的镜头对正设置，该侧内壁设有LED阵列，该侧内壁为铝基板，该LED阵列为轴对称和中心对称布置；所述立方体结构与LED阵列相对的一侧设有标准漫反射白板，该标准漫反射白板由硫酸钡或氧化镁均匀喷涂制备得到；所述立方体结构的其他四个侧壁内壁为反射镜；

所述摄像单元与所述照明模块分立于所述滤光单元的两侧，所述滤光单元下固设有用于手持的手柄；

所述数据收发模块上集成有蓝牙收发模块、wifi收发模块和zigbee收发模块；

利用所述便携式智能多光谱成像检测装置进行多光谱成像检测方法，其特征在于，包括：

(1)打开照明模块，利用标准漫反射白板，进行标准反射率标定；

(2)将叶片夹持在标准漫反射白板上，对准摄像单元的镜头；

(3)转动其中一个滤光片转盘，使该滤光片转盘上的某一滤光片与摄像单元的镜头同轴，且其他滤光片转盘的避让孔与摄像单元的镜头同轴，获取该滤光片透射波段的光谱图；依次转动滤光片转盘，完成对所有滤光片透射波段的光谱图；

在步骤(1)中，若为主动照明，则利用标准漫反射板对200纳米至900纳米的光谱进行标准反射率标定。

3.一种便携式智能多光谱成像检测装置，包括滤光单元、摄像单元、以及用于接收摄像单元图像数据的数据收发模块，其特征在于，所述滤光单元包括若干同轴且可独立转动的滤光片转盘，每个滤光片转盘上设有若干安装有滤光片的安装孔和至少一个避让孔，安装孔、避让孔和摄像单元的镜头的中心轴距离滤光片转盘中心轴的距离相等；所述镜头为变焦距镜头，所述安装孔、避让孔的孔径大于所述变焦距镜头的直径；还包括照明模块，所述照明模块与滤光单元可拆卸连接；还包括与数据收发模块进行信息传输的移动终端以及与移动终端实现通讯的远程云共享服务器，将处理后的融合光谱图和特征光谱图传输到所述远程云共享服务器中，与数据库中的植物的各种生理状态进行比对、分析，判断被测植物的生理状态，所述移动终端同时将当前的光谱图和生理状态信息存入远程云共享服务器中；

所述变焦距镜头为含有多项式非球面透镜组成的连续变焦镜头，所述滤光片的透过光波带为1纳米至10纳米；

所述照明模块为立方体结构；所述立方体结构顶面与摄像单元的镜头对正设置，该侧内壁设有LED阵列，该侧内壁为铝基板，该LED阵列为轴对称和中心对称布置；所述立方体结构与LED阵列相对的一侧设有标准漫反射白板，该标准漫反射白板由硫酸钡或氧化镁均匀喷涂制备得到；所述立方体结构的其他四个侧壁内壁为反射镜；

所述摄像单元与所述照明模块分立于所述滤光单元的两侧，所述滤光单元下固设有用于手持的手柄；

所述数据收发模块上集成有蓝牙收发模块、wifi收发模块和zigbee收发模块；

利用所述便携式智能多光谱成像检测装置进行多光谱成像检测方法，其特征在于，包括：

(1)利用移动终端打开照明模块，利用标准漫反射白板，进行标准反射率标定；

(2)将叶片夹持在标准漫反射白板上，对准摄像单元的镜头；

(3)转动其中一个滤光片转盘，使该滤光片转盘上的某一滤光片与摄像单元的镜头同轴，且其他滤光片转盘的避让孔与摄像单元的镜头同轴，获取该滤光片透射波段的光谱图；依次转动滤光片转盘，完成对所有滤光片透射波段的光谱图；

在步骤(1)中，若为主动照明，则利用标准漫反射板对200纳米至900纳米的光谱进行标准反射率标定。