[实用新型]一种可视化对焦高光谱成像仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学图像处理仪器领域，具体涉及一种可视化对焦高光谱成像仪。

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。但色散形式的高光谱成像仪的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，也无法判断望远物镜对焦是否准确。

为了判断物镜对焦是否准确，需推扫成像后，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，则需调整后，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，传统色散高光谱成像仪的望远物镜更换及对焦过程非常繁琐，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

为解决传统高光谱成像仪物镜对焦过程繁琐、对焦的不准确的问题。本实用新型提供了一种含有高光谱目视取景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，使高光谱成像仪的对焦清晰程度可以通过目镜观察，完成高光谱成像仪物镜的对焦。

本实用新型解决上述问题的技术方案是：

一种可视化对焦高光谱成像仪，包括高光谱成像系统和高光谱目视取景系统；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；高光谱目视取景系统包括反射平板、对焦屏、会聚透镜、五角棱镜和目镜；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，对焦屏、会聚透镜、五角棱镜依次设置在成像光线经反射平板反射后的光路上，目镜设置在五角棱镜的入射光路或出射光路上；目镜设置在五角棱镜出射光路上时，会聚透镜的光轴与五角棱镜的入射边垂直，目镜的光轴与五角棱镜的出射边垂直；目镜设置在五角棱镜入射光路上时，目镜和会聚透镜的光轴与五角棱镜入射边垂直。物镜的成像光线经反射平板反射后，由对焦屏接收，对焦屏的像经会聚透镜、五角棱镜和目镜后，通过目镜的出瞳观察对焦屏上像的清晰程度，对物镜进行前后调焦移动；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，高光谱目视取景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，使得调整装置具有传动平稳、具有结构紧凑、体积小、重量轻的优点。

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，物镜为远心或准远心望远物镜。

本实用新型的优点为：

1.可视化对焦高光谱成像技术通过高光谱目视取景系统的结构，使高光谱成像仪在工作前可以完成物镜的目视对焦，解决了高光谱成像仪野外、实验室通过推扫图像处理结果判断对焦的不准确性以及繁琐的对焦过程问题，简化了高光谱成像仪物镜对焦过程，提高了对焦的准确性，使高光谱成像仪实现快速可视化对焦。

2.高光谱成像仪的对焦清晰程度可以通过目视取景系统进行观察，完成高光谱成像仪物镜的对焦。

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

附图说明

图1为本实用新型实施例可视化对焦高光谱成像仪工作原理图；

图2为本实用新型目镜设置在五角棱镜入射光路上时高光谱目视取景的系统示意图；

图3为本实用新型目镜设置在五角棱镜入射光路上时可视化对焦高光谱成像的系统示意图。

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-对焦屏，23-会聚透镜，24-五角棱镜，25-目镜。

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：