[发明专利]一种平板式扫描仪及其应用

说明书

本发明公开了一种平板式扫描仪，包括平板状壳体结构以及收容于壳体结构中的扫描机构、承载面板、光源模组，扫描机构用以在预设范围内进行扫描，承载面板位于扫描机构上方，用以承载被扫描物体，其具有透明面板，以使扫描机构扫描位于透明面板上的被扫描物体，光源模组连接扫描机构，用于发射光线到扫描机构，光源模组能发射多个不同光谱的光线。本发明还公开了上述平板式扫描仪应用于图像分析与物质识别的方案。本发明平板式扫描仪通过设置平板状壳体结构，且能发射多个不同光谱的光线，形成一款价格便宜、携带方便、操作简单的多光谱扫描仪。

技术领域

本发明涉及光学扫描领域，尤其是一种平板式扫描仪及其应用。

背景技术

光谱(spectrum)是复色光经过色散系统(如棱镜、光栅)分光后，被色散开的单色光按波长(或频率)大小而依次排列的图案。除了人眼可见的可见光谱(波长覆盖390到770纳米)，光谱还包括波长更长的红外线和更短的紫外光谱。

多光谱通过多波段探测器探测目标表面亮度和光谱信息，其波长范围比可见光大，波段可达几个到几十个，例如紫外(UV)，红外(IR)，微波等等。

多光谱成像技术主要是以物体对不同波长光线的吸收存在差异为原理，通过对目标物体在一组单色离散波长中的光强度变化来实现检测、辨别等应用需求，相比使用单一的可见光具有更高的辨识度，防伪性、安全性和可靠性。

但如图6所示，目前多光谱成像设备价格昂贵，成像速度慢，操作难度大，适合实验室环境使用。

发明内容

本发明提供一种价格便宜，携带方便，操作简单的平板式扫描仪及其应用。

为实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种平板式扫描仪，包括平板状壳体结构以及收容于壳体结构中的扫描机构、承载面板、光源模组，扫描机构用以在预设范围内进行扫描，承载面板位于扫描机构上方，用以承载被扫描物体，其具有透明面板，以使扫描机构扫描位于透明面板上的被扫描物体，光源模组连接扫描机构，用于发射光线到扫描机构，光源模组能发射多个不同光谱的光线；扫描仪具有控制系统，控制系统包括处理模块以及光源发射模块、光源接收模块，处理模块用于控制其它各模块的运行，光源发射模块连接光源模组，用于驱动光源模组生成光谱信号，光源接收模块连接接收器，用于将接收器收到的光谱信号转换成电信号传输给处理模块；扫描时，扫描仪的处理模块接收到“扫描信号”，通过光源发射模块命令预设的光源模组发射预设光谱，同时，处理模块通过电机驱动模块，控制电机旋转，以带动扫描头沿齿条往返运动，接收器开始接收光谱信号，并传送给处理模块，完成一种光谱的扫描，其它光谱按上述步骤依次扫描。

在其中一实施例中，扫描机构包括带状照明器、接收器、控制板与运动机构，带状照明器用于接收光源模组的光谱发射信号，并形成带状光线向被扫描物体发射，接收器用于接收被扫描物体的反射光线，并将光信号转换为电信号，传输给控制板，运动机构用于控制带状照明器与接收器运动，以扫描被扫描物体的全部范围。

在其中一实施例中，运动机构包括电机、传动齿轮与齿条，电机、传动齿轮与带状照明器、接收器一起固定于一横梁上形成扫描头，电机与传动齿轮连接，齿条为纵向设置，与齿轮啮合，将齿轮的旋转运动转换为沿齿条的直线往复运动，使扫描头沿纵向运动，以扫描被扫描物体的全部范围。

在其中一实施例中，控制系统还包括电机驱动模块，电机驱动模块连接电机，控制电机的正转或反转，使扫描头沿预设方式纵向运动。

一种图像识别方法，其特征在于，使用如上所述的平板式扫描仪，图像识别方法包括：

智能选择扫描光谱，包括图像采集与预处理，包括使用平板式扫描仪利用多种光谱扫描采集多个光谱图像，并对采集的每一种光谱图像进行尺寸标准和去噪处理；智能选择光谱用于后续分析，通过传统的机器学习算法或者特征一致性分析，在多个扫描光谱中选择对涂改部分信息保留相对较完整的光谱；