[发明专利]基于轮转式的高速光谱通道切换的高光谱成像装置

摘要

本发明公开了一种基于轮转式的高速光谱通道切换的高光谱成像装置，包括高速分光装置、成像单元、直角反射镜头、计算机、信号采集与处理模块等；所述高速分光装置位于成像单元与直角反射镜头之间，对通过直角反射镜头进入的光线进行处理，获得相应的单色光，并依次聚焦到所述成像单元上，得一系列光谱图像；所述高速分光装置和成像单元均通过信号采集与处理模块相连与计算机相连。本发明在极大提高光谱通道切换速度，实现光谱高速扫描的同时，把整个系统的动量扰动，抖动和功率消耗等降到最低，其可靠性得到显著提高。且这个角速度可以任意调高，使得每一个滤光片在允许曝光的情况下获得多个序列，改善系统同步性并提高图像信噪比。

主权项

一种基于轮转式的高速光谱通道切换的高光谱成像系统，其特征在于：包括高速分光装置、成像单元（8）、直角反射镜头（5）、计算机（11）、信号采集与处理模块（13）、外壳；其中，所述外壳包括底盘（16）、筒壁和上盖（18），筒壁固定安装在底盘（16）上，上盖（18）放置在筒壁的上部，上盖（18）上开有通孔；所述直角反射镜头（5）安装在上盖（18）上的通孔处，所述成像单元（8）包括滤色片（9）和高速图像传感器（10）；所述高速图像传感器（10）安装在与底盘（16）固连的支架（17）上，位于直角反射镜头（5）的成像面上；所述高速分光装置包括霍尔传感器（1）、滤光轮（2）和扫描驱动机构，所述滤光轮（2）安装在扫描驱动机构上，扫描驱动机构安装在底盘（16）上，所述滤光轮（2）上开有若干安装滤色片（9）的通槽；所述每个通槽的侧面均安装有一个永磁磁铁（3），其中起始通槽处另加放一个复位永磁磁铁，用于系统复位；所述霍尔传感器（1）安装在与底盘（16）固连的另一支架上，用于接收永磁磁铁（3）的定位信号，霍尔传感器（1）和信号采集与处理模块（13）相连；所述扫描驱动机构采用以恒角速度连续驱动滤光轮（2）旋转；所述滤光轮（2）位于高速图像传感器（10）与直角反射镜头（5）之间，对通过直角反射镜头（5）进入的光线进行处理，获得相应的单色光，并依次聚焦到所述成像单元（8）上，得一系列光谱图像；霍尔传感器（1）接收到永磁磁铁（3）的定位信号后传输给信号采集与处理模块（13）进行信号处理，信号采集与处理模块（13）控制高速图像传感器（10）进行曝光及图像采集，高速图像传感器（10）将采集的数据通过USB保存在计算机（11）中。