[发明专利]一种可切换式连续工作光谱相机及探测方法

说明书

本发明公开了一种可切换式连续工作光谱相机及探测方法，光谱相机包括主机身和多个滤光器模块，多个滤光器模块的谱段覆盖了客户端的设定工作谱段；所述滤光器模块包括光学滤波器、第一接口、滤光器信息存储模块和驱动器；所述主机身包括第二接口、工作状态寄存器和控制器；所述主机身和滤光器模块通过第一接口和第二接口的配合实现可拆卸式连接和通讯。本发明所述光谱相机基于电控可调谐滤光器模块，同时可在工作中通过对滤光器模块的切换，实现宽波长范围的光谱探测；在光谱成像、光学检测等领域有重要应用前景。

技术领域

本发明涉及光谱成像技术领域，具体涉及一种可切换式连续工作光谱相机及探测方法。

背景技术

光谱相机基于不同类型的分光系统可分为推扫型及凝视型两种类型，凝视型的光谱相机一般实用电控可调谐滤光器作为滤光模块，其主要有声光可调滤光片(AOTF)及液晶可调滤光片(LCTF)两种类型，单一的电控可调滤光片受材料、结构等限制，其工作光谱范围有限。

一般的光谱相机所能覆盖的光谱范围受材料、器件、结构等限制，只能覆盖一定小范围的光谱波长范围。受限于滤光器的探测范围，当应用场景所需要探测的光谱范围较宽时，使用单一类型滤光器的光谱相机往往满足不了需求。例如文物考古类的应用场景，一般要求其光谱范围能够覆盖可见光及近红外光，以往类似这种场景，都需要两个到三个光谱相机进行更换使用，而不同光谱相机因为安装调试的原因会导致其拍摄的场景因素发生改变，且每一次的校准过程繁琐，不利于用户使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可切换式连续工作光谱相机及探测方法，解决现有光谱相机的光谱覆盖范围小问题。

此外，本发明还提供基于上述光谱相机的探测方法。

本发明通过下述技术方案实现：

一种可切换式连续工作光谱相机，包括主机身和多个滤光器模块，多个滤光器模块的谱段覆盖了客户端的设定工作谱段(波长范围)；

所述滤光器模块包括光学滤波器、第一接口、滤光器信息存储模块和驱动器，所述滤光器信息存储模块用于存储光学滤波器工作信息及特有的信息识别码，所述驱动器用于读取滤光器信息存储模块存储的光学滤波器的工作电压；

所述主机身包括第二接口、工作状态寄存器和控制器，所述工作状态寄存器用于存储光谱相机的工作状态，所述控制器用于接收客户端的工作谱段信息并进行判断，并向驱动器发出指令，驱动器接收到控制器的指令后，依照工作电压数据输出相应电压，使整个光谱相机开始工作，所述控制器用于读取滤光器信息存储模块存储的光学滤波器工作信息及特有的信息识别码；

所述主机身和滤光器模块通过第一接口和第二接口的配合实现可拆卸式连接和通讯。

本发明中各个滤光器模块的谱段不同，每个滤光器模块都有唯一的信息识别码。

本发明基于电控可调谐滤光器模块，通过更换滤光器模块，实现宽波长范围的光谱探测，通过切换不同波长的滤光器模块，实现对客户端的设定工作谱段的全覆盖；大大增加了光谱相机所能适应的工作场景。

本发明在工作中对滤光器模块进行校准时，在校准好第一个滤光器模块之后，即可更换第二个不同谱段的滤光器模块，不需要停止光谱相机；校准完成后，在正式进行光谱成像时，设置好工作范围后，当接入不同的滤光器模块时，控制器通过信息识别码对滤光器模块进行识别，自动调取该滤光器校准文件进行拍摄，即本发明只需调试、校准一次(第一次插入滤光器模块)，即可在固定的场景进行光谱探测，而不需要对光谱相机进行拆卸更换。

本发明通过设置多个与主机身和滤光器模块，各个滤光器模块的谱段不同，多个滤光器模块的谱段覆盖了客户端的设定工作谱段，不仅解决了现有光谱相机的光谱覆盖范围小问题；且本发明在工作中对滤光器模块进行校准时，在校准好第一个滤光器模块之后，即可更换第二个不同谱段的滤光器模块，不需要停止光谱相机，操作简单。