[发明专利]一种拍照式智能光谱分析系统

权利要求书

1.一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：它包括图像传感器、光谱传感器、用于控制图像传感器对目标物的图像进行读取并控制光谱传感器对目标物的光谱特征数据进行读取的系统控制器、通过目标物反射的光线对目标物进行成像后将成像光线投射到图像传感器上并同时将成像光线中的部分相互平行的光线压缩成复色光束的成像和光线压缩透镜组、用于将成像和光线压缩透镜组压缩成型的复色光束准直为复色平行光束的准直透镜组、用于对复色平行光束进行光路角度调整的全反射镜组、用于将经由全反射镜组反射的复色平行光束分离成平行光彩带的光谱分离镜以及用于将平行光彩带聚焦成彩色光斑后投射到光谱传感器的感光面上的成像压缩透镜组；

所述光谱传感器和图像传感器均置于成像和光线压缩透镜组的出光侧并分别与系统控制器电连接，所述准直透镜组置于成像和光线压缩透镜组的出光侧并与成像和光线压缩透镜组同轴分布，所述全反射镜组置于准直透镜组的出光侧，所述光谱分离镜置于全反射镜组的反光侧，所述成像压缩透镜组置于光谱分离镜与光谱传感器的感光面之间并与光谱分离镜同轴分布。

2.如权利要求1所述的一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：所述成像和光线压缩透镜组为一成像透镜组，所述成像透镜组通过目标物反射的光线对目标物进行成像后将成像光线投射到图像传感器上并同时将部分成像光线压缩成复色光束，所述准直透镜组置于成像透镜组的出光侧并与成像透镜组同轴分布以将复色光束准直为复色平行光束；

所述全反射镜组包括前级全反射镜和后级全反射镜，所述前级全反射镜置于准直透镜组与图像传感器之间以将经由准直透镜组准直后形成的复色平行光束作90°的光路转向，所述后级全反射镜置于前级全反射镜的反光侧并将复色平行光束作光路转向后投射到光谱分离镜上，所述光谱分离镜置于后级全反射镜的反光侧以将复色平行光束分离成平行光彩带。

3.如权利要求1所述的一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：所述成像和光线压缩透镜组包括一置于图像传感器的感光面侧的成像透镜组和一置于光谱传感器的感光面侧并与成像透镜组并行分布的光线压缩透镜组，所述成像透镜组通过目标物反射的光线对目标物进行成像后将成像光线投射到图像传感器上，所述光线压缩透镜组将目标物反射的光线进行压缩后形成复色光束，所述准直透镜组置于光线压缩透镜组的出光侧并与光线压缩透镜组同轴分布以将复色光束准直为复色平行光束；

所述全反射镜组包括前级全反射镜和后级全反射镜，所述前级全反射镜置于准直透镜组的出光侧并将复色平行光束作90°的光路转向，所述后级全反射镜置于前级全反射镜的反光侧并将复色平行光束作光路转向后投射到光谱分离镜上，所述光谱分离镜置于后级全反射镜的反光侧以将复色平行光束分离成平行光彩带。

4.如权利要求1-3中任一项所述的一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：它还包括一用于向目标物投射光线的辅助光源，所述辅助光源与系统控制器电连接并受控于系统控制器。

5.如权利要求4所述的一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：所述光谱分离镜为色散棱镜或衍射光栅。

6.如权利要求4所述的一种拍照式智能光谱分析系统，其特征在于：它还包括分别与系统控制器相连并受控于系统控制器的用于对光谱分析数据和目标物成像数据进行显示的系统显示器、用于接收外部控制指令并将控制指令传递给系统控制器的控制按键以及分别向系统显示器、系统控制器和辅助光源提供工作电压的电源管理器。