[实用新型]一种自动对焦高光谱成像仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学图像处理仪器领域，具体涉及一种自动对焦高光谱成像仪。

背景技术

光谱成像技术可以同时获取包含二维空间信息和一维光谱信息的三维数据立方体，在环境监测、矿物侦探、农业遥感等领域应用越来越广泛。但色散高光谱成像仪原理是在一次像面上放置狭缝，狭缝像色散后，由焦面探测器接收，从而系统单次曝光无法获取二维空间像，也无法判断物镜对焦是否准确。

为了判断物镜对焦是否准确，色散高光谱成像仪需在推扫成像后，对图像进行处理，还原出二维空间像后，再根据空间像的清晰程度判断物镜是否离焦，若物镜不在最佳对焦装调，调整物镜位置，调整后，再次推扫采集数据，复原二维空间像，再次判断，直至将物镜调整至最佳对焦状态为止。因此，现有的色散高光谱成像仪的物镜的对焦过程非常繁琐，对焦准确性低，野外、实验室数据采集过程需耗费大量时间进行对焦调整工作。

实用新型内容

为解决现有的高光谱成像仪物镜对焦过程繁琐、对焦准确性低的问题，本实用新型提供了一种含有自动对焦系统的高光谱成像仪，简化了高光谱成像仪物镜的对焦过程，提高了对焦的准确性，高光谱成像仪的对焦效果可以通过液晶显示系统观察，使自动对焦效果可视化。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

一种自动对焦高光谱成像仪，包括高光谱成像系统和自动对焦系统；高光谱成像系统包括物镜和沿光路依次设置在物镜后方的狭缝、光谱仪系统、探测器；自动对焦系统包括反射平板、对焦成像透镜组、自动对焦探测器、液晶显示系统、数据处理驱动模块和驱动装置；所述反射平板位置可调，反射平板设置在物镜与狭缝之间的光路下方，对焦成像透镜组设置在成像光线经反射平板反射后的光路上，对焦成像透镜组的像面上安装自动对焦探测器，自动对焦探测器分别与液晶显示系统、数据处理驱动模块连接，数据处理驱动模块控制驱动装置，驱动装置带动物镜前后调焦移动。物镜收集的成像光线经反射平板反射后，进入对焦成像透镜组，由自动对焦探测器接收；自动对焦探测器将接收到的图像数据传输至液晶显示系统，同时将图像数据传输至数据处理驱动模块，对图像清晰度进行判别；数据处理驱动模块控制驱动装置，驱动装置带动物镜前后调焦移动；高光谱成像仪对焦完成后，反射平板返回原始位置。

进一步地，自动对焦系统还包括调整装置，所述调整装置包括调整电机和蜗轮蜗杆，调整电机由数据处理驱动模块控制，调整电机与蜗杆连接，蜗轮与反射平板的一端连接，调整电机通过蜗轮蜗杆带动反射平板旋转。本实用新型通过调整装置自动带动反射平板旋转，使对焦过程更为简单化，此外，采用蜗轮蜗杆，使得调整装置传动平稳、具有结构紧凑、体积小、重量轻。

进一步地，光谱仪系统为平面光栅光谱仪系统、凸面光栅光谱仪系统、凹面光栅光谱仪系统、棱镜色散光谱仪系统或棱栅色散光谱仪系统中的一种。

进一步地，平面光栅光谱仪系统包括沿光路依次设置的准直物镜、平面光栅和成像物镜。

进一步地，凹面光栅光谱仪系统包括Dyson棱镜和凹面光栅。

进一步地，凸面光栅光谱仪系统包括两个反射镜和一个凸面光栅。

进一步地，物镜为远心望远物镜。

进一步地，物镜可自动对焦，由驱动装置自动完成，驱动装置为步进电机。

本实用新型的优点为：

1.自动对焦高光谱成像仪通过自动对焦系统，使高光谱成像系统在工作前可以完成物镜的自动对焦，解决了高光谱成像仪野外、实验室繁琐的对焦过程以及对焦的不准确性的问题，简化了高光谱成像仪物镜的对焦过程，提高了对焦的准确性。

2.高光谱成像仪的对焦效果可以通过液晶显示系统观察，完成高光谱成像仪物镜对焦效果的可视化。

3.本实用新型调整装置自动带动反射平板旋转，使对焦过程更为简单化，此外，采用蜗轮蜗杆，使得调整装置传动平稳、具有结构紧凑、体积小、重量轻。

附图说明

图1为本实用新型实施例自动对焦高光谱成像仪工作原理图。

附图标记：11-望远物镜，12-狭缝，13-准直物镜，14-平面光栅，15-成像物镜，16-探测器；21-反射平板，22-对焦成像透镜组，23-自动对焦探测器，24-液晶显示系统，25-数据处理驱动模块，26-步进电机。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型的内容作进一步的详细描述：