[发明专利]一种基于光谱分析技术的光谱采集装置及其校正方法

权利要求书

1.一种基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：包括壳体(1)，壳体(1)内部设有光源(2)以及光源校准系统；所述光源校准系统包括光谱收集器(3)、光源照度收集器(4)、光路切换器(5)、信号处理器(12)；

所述光谱收集器(3)置于待测物体的正上方，用于收集光源(2)经待测物体反射回来的光谱信号；所述光源照度收集器(4)用于收集光源(2)的光照度信号；

所述光谱收集器(3)通过第一连接光纤(6)与光路切换器(5)的第一输入端连接；

所述光源照度收集器(4)通过第二连接光纤(7)与光路切换器(5)的第二输入端连接；

所述光路切换器(5)的输出端通过第三连接光纤(11)与信号处理器(12)连接。

2.根据权利要求1所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述壳体(1)内部还设有测距传感器(8)，测距传感器(8)通过信号传输线(13)与信号处理器(12)连接。

3.根据权利要求2所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述壳体(1)侧壁和底壁为金属板材，顶壁为透光玻璃板材。

4.根据权利要求3所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述壳体(1)侧壁外侧分别设有高压气流发射器(9)。

5.根据权利要求4所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述高压气流发射器(9)与壳体(1)侧壁之间呈锐角布置。

6.根据权利要求5所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述光源照度收集器(4)偏向光源方向(2)。

7.根据权利要求6所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述光源(2)上套设有聚光罩(10)，所述聚光罩(10)的高度大于光谱收集器(3)的高度。

8.根据权利要求7所述的基于光谱分析技术的光谱采集装置，其特征在于：所述光源(2)由电缆线供电。

9.采用权利要求1-8任一项所述的光谱采集装置进行光源校正的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：在光谱收集器(3)正下方的位置放置漫反射白板；

S2：对于不同照度的光源(2)，分别由光源照度收集器(4)采集光源(2)的光照度信号、光谱收集器(3)收集漫反射白板反射光源(2)的参照光谱信号；

S3：把S2中采集的光照度信号和参照光谱信号通过光路切换器(5)输入至信号处理器(12)；

S4：信号处理器(12)中利用光照度信号和参照光谱信号建立光源校正模型；

S5：光谱采集过程中，通过光源照度收集器(4)采集的光源(2)的光照度信号，再基于S4中建立的光源校正模型，确定当前条件下光源(2)的参照光谱数据，实现光源的校准。

10.采用权利要求2-8任一项所述的光谱采集装置进行距离校正的方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1：在实验室封闭环境下，当光谱采集装置与待测物体距离变化时，分别由测距传感器(8)采集两者之间的距离信号、光谱收集器(3)收集待测物体反射光源(2)的漫反射光谱信号；

S2：把S1中采集的距离信号和漫反射光谱信号输入至信号处理器(12)；

S3：信号处理器(12)中利用距离信号和漫反射光谱信号建立距离校正模型；

S4：光谱采集过程中，通过测距传感器(8)采集的距离信号，再基于S3中建立的距离校正模型，确定当前条件下的原始光谱数据，实现原始光谱数据的距离校准。