[发明专利]一种光源一体化成像镜头及光谱图像摄取装置、方法

说明书

本发明公开了一种光源一体化成像镜头及光谱图像摄取方法，光谱成像技术。针对现有技术中镜头设置滤光模块导致的成本、体积和重量问题提出本方案。主要为在镜头本体前端设置单色光源以实现窄光谱的照明环境。优点在于，利用单色光源进行摄像照明，可以得到波长范围很窄的光谱图像。镜头本体内直接省去电子滤光器，镜头整体明显得到体积缩小和重量降低的效果。通过多种单色光源分别照明和同步拍摄，即可取得多光谱的光谱图像。

技术领域

本发明涉及光谱成像技术，尤其涉及一种光源一体化成像镜头及光谱图像摄取装置、方法。

背景技术

光谱成像与传统光学成像不同，是在传统光学成像的基础上，通过使用滤光技术或分光技术，实现对拍摄目标对应不同光谱或波长的光学成像技术。同时拍摄多个光谱或波长的光学图像的集合得到光谱图像立方体。滤光技术可以采用滤光片或电子滤光器实现，而分光技术可以使用棱镜或是光栅等实现。使用电子滤光器，可以快速地对目标进行光谱扫描成像。

然而滤光片或电子滤光器等滤光模块必须设置到镜头里面或前后，使得镜头或系统复杂，成本高居不下，同时也大大增加了镜头本身的体积及重量。如何实现光谱成像系统的优化，是业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明目的在于提供一种光源一体化成像镜头及光谱图像摄取装置、方法，以降低镜头或系统成本和减小体积、降低重量。

本发明所述的一种光源一体化成像镜头，包括镜头本体；在镜头本体前端设置一光源模块，光源模块后端与镜头本体前端连接；光源模块前侧设有发光组件；发光组件由一种以上的单色光源组成；所述的镜头本体内设有线组，所述线组沿光轴方向延伸，靠近光源模块的一端与发光组件电性连接，另一端延伸至镜头本体后端；所述的镜头本体后端设有第一快速卡口。

进一步地，所述的镜头本体设有用于容纳所述线组的沿光轴方向延伸的线槽或通孔。

进一步地，所述的发光组件为LED光源或激光光源或其组合。

进一步地，所述的光源模块与镜头本体可拆卸式连接；所述镜头本体前端设有第二快速卡口，所述第二快速卡口用于与所述的光源模块后端卡接。

进一步地，所述线组与发光组件为触点式连接。

一种光谱图像摄取装置，包括摄像主机和所述光源一体化成像镜头；所述摄像主机设置有光源驱动模块和图像采集芯片，所述的光源一体化成像镜头通过第一快速卡口与摄像主机安装连接；光源一体化成像镜头光轴指向所述图像采集芯片；所述的光源驱动模块与所述线组位于镜头本体后端的延伸端触点式电性连接。

一种光谱图像摄取方法，利用所述光谱图像摄取装置进行光谱图像摄取。

进一步地，将发光组件设置为多于一种单色光源组成；屏蔽环境光干扰后逐一点亮不同的单色光源，并获取各单色光源对应波长的光谱图像。

进一步地，将不同波长的光源错开设置并通过驱动板控制分别点亮，同步控制摄像主机30摄取相应波长的光谱图像。

本发明所述的一种光源一体化成像镜头及光谱图像摄取装置、方法，其优点在于，利用设置在镜头本体前端的单色光源进行摄像照明，可以得到波长单一性非常好的成像数据。降低了镜头本体内设置压力，直接不用设置电子滤光器。相比以往的光谱成像技术得到体积缩小、成本降低和重量降低的效果。通过多种单色光源分别照明和同步拍摄，即可取得多光谱的光谱图像。

可拆卸式连接也使得镜头更换不同光源更加便捷。当设置的单色光源多于一种的时候，还可以不用更换光源模块即可连续摄取不同波长对应的光谱图像，工作效率得到明显提升。

附图说明

图1是本发明所述光谱图像摄取装置的结构示意图。