[实用新型]适用于生物资源检测的综合光谱成像仪

摘要

本专利公开了一种适用于生物资源检测的综合光谱成像仪，该仪器由嵌入式主控制器、太赫兹扫描成像子系统、多光谱成像子系统、样品室和无线局域网收发器组成。本专利的有益效果是，提供了超连续谱匀光激光源的照明方法，结合标准黑白板校正，获取重要生物资源样品的结构、纹理等组织特征；采用太赫兹扫描透镜成像方法，获取重要生物资源样品的含水率特征；综合光谱成像方法有利于得到含有多种信息的光谱图像，方便海关进出口检测检疫部门进行重要生物资源的溯源、鉴别及保护。

主权项

一种适用于生物资源检测的综合光谱成像仪，该仪器由嵌入式主控制器(1)、太赫兹扫描成像子系统(2)、多光谱成像子系统(23)、样品室(8)和无线局域网收发器(26)组成；其特征在于：所述的太赫兹扫描成像子系统(2)由发射头(5)、接收头(13)、两维电动平台(30)和扫描与切换控制器(3)组成；发射头(5)包括太赫兹源(4)与太赫兹发射透镜(7)；接收头(13)包括太赫兹接收透镜(33)与太赫兹传感器(29)；发射头(5)与接收头(13)以太赫兹光轴(6)为轴线同轴安装，并固定于两维电动平台(30)上；两维电动平台(30)在扫描与切换控制器(3)的控制下可做二维平面扫描；所述的多光谱成像子系统(23)由滤光片轮(14)、滤光片轮控制器(15)、带通滤光片(16)、超连续谱激光器(18)、光纤耦合镜(19)、一分多光纤(20)、匀光器(21)、多光谱相机(22)、多光谱成像镜头(24)与半透半反镜(25)组成；滤光片轮(14)上装有多片带通滤光片(16)，在滤光片轮控制器(15)的控制下可依次切入激光光轴(17)；所述的样品室(8)内有样品夹(9)、标准黑板(31)、标准白板(11)和切换器(32)，样品(10)装进样品夹(9)后，插入样品室(8)对应槽口；切换器(32)控制切换标准黑板(31)或标准白板(11)作为样品室的基底；所述的超连续谱激光器(18)发出可见至中红外谱段的超连续谱激光，沿激光光轴(17)传输，经光纤耦合镜(19)与某一带通滤光片(16)后，输出为某一通带的激光，耦合进一分多光纤(20)，进行一至多分束；一分多光纤(20)的多输出光纤均匀安置分布在匀光器(21)平面上；匀光器(21)平面为漫透射平面，可使透过光束得到匀光效果；匀光后的通带激光束经半透半反镜(25)反射后转向主光轴(12)，均匀照明在样品室(8)的样品(10)上，其反射光沿主光轴(12)反向传输，穿过半透半反镜(25)，经多光谱成像镜头(24)成像到多光谱相机(22)上；激光光轴(17)与主光轴(12)共面，激光光轴(17)垂直于主光轴(12)；所述的太赫兹源(4)可发出太赫兹波段的电磁波，沿太赫兹光轴(6)经太赫兹发射透镜(7)可会聚于一定距离的目标上；扫描与切换控制器(3)除了可以控制两维电动平台(30)做二维平面扫描外，还可控制其带动发射头(5)、接收头(13)切入与切出样品室的空间范围，切入时为工作区(27)，此时为工作状态；切出时为非工作区(28)，此时为非工作状态；在工作状态时，太赫兹发射透镜(7)将沿太赫兹光轴(6)传输过来的太赫兹波会聚于样品(10)上的某一点；两维电动平台(30)做二维平面扫描，可实现对样品(10)平面所有点的太赫兹波聚焦；从样品(10)太赫兹波聚焦点透射出的太赫兹波继续沿太赫兹光轴(6)传输，通过太赫兹接收透镜(33)，会聚于太赫兹传感器(29)被接收；主光轴(12)与太赫兹光轴(6)两者共面平行；所述的嵌入式主控制器(1)内的主机软件可实现仪器的人机交互，数据库构建、查询、远程传输，图像信息的融合、分析、分类鉴别；其输入输出端口控制程序可实现对无线局域网收发器(26)、切换器(32)、滤光片轮控制器(15)、太赫兹源(4)、扫描与切换控制器(3)、超连续谱激光器(18)、多光谱相机(22)与太赫兹传感器(29)的控制，并接收多光谱相机(22)的输出图像与太赫兹传感器(29)的单点输出信号，并通过无线局域网收发器(26)网络联连出入境部门云系统，实现数据库的上传、下载与云端查询。