[发明专利]一种基于多光谱成像的测色装置

说明书

本申请提出一种基于多光谱成像的测色装置，包括：积分球，所述积分球开设有用于对准待测品的待测品窗口，以及用于供所述待测品的反射光线穿过的出射窗口；照明部件、成像光路、图像传感器，以及位于出射窗口与成像光路中间的色轮，所述色轮含有多个窄带滤光片，所述窄带滤光片以带宽有交叠型设置，相邻窄带滤光片带宽的交叠范围在35％以内，所述窄带滤光片的组合带宽至少覆盖可见光全光谱范围。该测色装置实现了平面的多通道颜色测量，适用于多色块图案的颜色测量，另外在满足的国家一级测量误差标准的同时，获得更大的光能利用率。

技术领域

本发明涉及光谱反射比测量、颜色测量技术、图像测量领域，具体为一种基于多光谱成像的测色装置。

背景技术

在涂料、五金、油漆、织物测色领域，常需要对待测品平面进行图像分析。分光光度计通常用于在预定范围内的邻接光谱带中捕获和记录目标表面的光谱信息，其记录的光谱信息通常在相对较宽的光谱范围内具有相对较高光谱分辨率。然而，基于分光光度计的系统不适用于分析大样品区域或提供合适的空间分辨率，因为输出可包括“光谱平均化”，不能测量含有相同非纯色图案的物体表面色差。另外，由于待测品的单位面积上通常包含多种色块，例如织物表面含有花纹、图案、渐变色等，若采用分光测色仪/分光探测器，则需要更换更小测量口的尺寸以满足单一色块的测量，但通常测量口最小只能测量2mm到4mm直径的面积，而且不同大小测量口的数据往往存在差别。

多光谱成像技术是一种利用多个光谱通道的成像系统以获取多个光谱波段图像并进行处理、传递、存储、显示、复制等的技术。为了获取多个光谱波段，常规的，采用窄带滤光片切换与二维传感器的阵列配合，如美国专利USUS7603031可通过采用照明特征和滤波器件组合的各种组合来提供附加的光谱模式，或者采用一条焦平面阵传感器阵列顺序接受各个光谱通道的图像信息。对于窄带滤光片的光谱通过率的设置方式，包含有交叠型以及无交叠型，对于无交叠型的窄带滤光片，其光谱通道之间不会相关，可以构建很好的光谱基函数。但如中国专利CN210346910U公开的内容，窄带滤光片本身透过率存在误差，使得无交叠型的窄带滤光片很难符合预定要求，为了避免窄带滤光片的误差，采用了与窄带滤光片相对应的窄带光源进行照明。此时，在该套装置的一次测量工作中，既需要先对窄带滤光片进行切换，相对应的，也需要切换与该窄带滤光片相对应的特定光源，增加了一次测量的时间，影响测量效率；并且也需要考虑窄带LED光源之间的一致性。

因此，现有技术中或存在因将待测品作为单一的色块测量，导致的无法获取更多的图像细节信息，测量更小的物体需要更换更小的测量口，或存在因追求减小窄带滤光片本身透过率误差带来影响，导致测量效率低，增加光源部件以及窄带光源与窄带滤光片同步切换的控制难度的问题。

基于此，在光谱反射比测量、颜色测量技术、图像测量领域，亟需一种具备高速图像捕捉能力、合适的光谱分辨率、合适的空间分辨率、大图像采集区域的测色装置。

发明内容

本发明提出一种至少能解决背景技术中所提及现有技术缺陷的测色装置，包括了：

积分球，所述积分球开设有用于对准待测品的待测品窗口，以及用于供所述待测品的反射光线穿过的出射窗口；

成像光路，所述成像光路正对所述积分球上的出射窗口；

图像传感器，所述图像传感器正对所述成像光路，所述成像光路位于所述图像传感器与出射窗口连线之间，用于接收所述待测品窗口处的所述待测品的反射光线；

位于积分球内的照明部件，所述照明部件包括至少一个用于向所述积分球内部投射的光源；以及位于出射窗口与成像光路中间的色轮，所述色轮含有多个窄带滤光片，多个所述窄带滤光片有交叠型设置，相邻窄带滤光片带宽的交叠范围在35％以内，所述窄带滤光片的组合带宽至少覆盖可见光全光谱范围。