[发明专利]一种激光灭杀毒品原植物的装置

权利要求书

1.一种激光灭杀毒品原植物的装置，其特征在于，包括：激光发生模块、毒品原植物识别模块、激光发射模块和指向瞄准模块，所述激光发生模块用于产生激光，所述激光发生模块的输出端与所述激光发射模块的输入端连接，所述激光发射模块的输出端与所述指向瞄准模块的输入端连接，所述毒品原植物识别模块与所述指向瞄准模块的输入端连接；所述激光发射模块用于发射激光，所述毒品原植物识别模块用于获取毒品原植物的生存信息和位置信息，所述指向瞄准模块用于根据所述毒品原植物的生存信息和位置信息带动所述激光发射模块瞄准欲灭杀的毒品原植物；

所述毒品原植物识别模块包括依次连接的CCD成像系统、电动滤轮、标准白板和控制器；所述电动滤轮上设置有一个机械通光窗口，所述CCD成像系统的光轴与所述机械通光窗口的中心对准；所述标准白板安装在碳纤维管上，所述碳纤维管通过机械连接的方式固定在所述电动滤轮上；所述电动滤轮上设置有6个滤镜安装通道，各所述滤镜安装通道安装有窄带滤光片，各所述窄带滤光片根据毒品原植物的特征波段进行选择；

所述毒品原植物识别模块中的滤光片通过机械压圈安装在电动滤轮内部对应的通道，CCD成像系统通过机械过渡件安装在电动滤轮上，CCD成像系统的光轴通过滤光片中心；标准白板通过机械件安装在一根碳纤维管上，碳纤维管通过机械件安装在电动滤轮的另一侧，安装时保证标准白板出现在CCD成像系统的视场中；整个毒品原植物识别模块以电动滤轮为安装基板组成一个整体；

所述激光发射模块由两片光学整形镜片构成，两片光学整形镜片安装在一个镜筒内，通过机械压圈固定；所述激光发射模块是标准的QBH接口，通过QBH接口与光源的光纤输出端相连构成一个整体；所述毒品原植物识别模块和所述激光发射模块整体安装在一个光学基板上，形成一个整体模块，安装时，保证两个模块共光轴；载有所述毒品原植物识别模块和所述激光发射模块的光学基板通过机械过渡件整体安装在所述指向瞄准模块的单臂结构上，所述指向瞄准模块的单臂结构根据生存信息和位置信息带动所述毒品原植物识别模块和所述激光发射模块同时转动；

毒品原植物识别模块用于通过电动滤轮切换滤光片通道，获得6个波段的特征图像，每个图像中包含标准白板图像和拍摄目标特征图像；以标准白板图像得到的平均灰度值为基准，对获得的特征图像进行归一化处理；根据毒品原植物在该波段的反射率范围进行候选区域筛选，初步得到可能含有毒品原植物的候选区域；使用典型的DenseNet网络算法对候选区域进行识别，输出特征区域是否含毒品原植物信息；

所述激光发射模块包括光纤激光光缆输出口和光束整形器，所述光纤激光光缆输出口与所述激光发生模块的输出端连接，所述光纤激光光缆输出口和所述光束整形器连接，所述光束整形器与所述指向瞄准模块连接，所述光束整形器用于对所述激光发生模块输出的光进行整形，输出整形光，并在所述指向瞄准模块的带动下照射毒品原植物，在获得尽可能大的光斑的同时保证毒品原植物灭杀的功率密度；

所述激光发生模块包括激光光源、光源驱动电路和激光冷却系统，所述激光光源用于发出1070nm的连续激光；灭杀理想功率密度为122.04kW/m²；

所述激光光源通过高压电缆与所述光源驱动电路连接，所述激光光源内部的工作参数通过信号反馈电缆反馈至光源驱动电路，所述光源驱动电路用于驱动所述激光光源工作；所述激光冷却系统内部包含两个冷却回路，所述激光冷却系统通过冷却水管分别与所述激光光源和所述光源驱动电路连接，所述激光冷却系统用于对所述激光光源和所述光源驱动电路进行散热，所述激光光源与所述激光发射模块连接；激光光源内含巴条激光光源及激光整形光学元器件；光源驱动电路产生满足巴条激光光源工作的电压和电流，从而能够驱动激光光源工作；激光冷却系统为水冷系统，通过对激光光源和光源驱动电路进行散热，防止系统过热导致元器件损伤；整个激光发生模块安装在一个柜体内部，激光通过光纤激光光缆输出口的光纤导出，方便与激光发射模块集成。

2.根据权利要求1所述的激光灭杀毒品原植物的装置，其特征在于，所述控制器与所述指向瞄准模块的输入端连接，所述电动滤轮用于在识别毒品原植物时滤除空间杂散光，所述CCD成像系统用于对目标区域进行成像，所述标准白板用于对所述CCD成像系统接收到的自然光强进行标定，得到识别区域图像，所述控制器能够根据所述识别区域图像确定毒品原植物的生存信息和位置信息，并将所述生存信息和位置信息发送至所述指向瞄准模块。