[实用新型]标准反射式超连续谱成像仪器

摘要

本专利公开了一种标准反射式超连续谱成像仪器，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。仪器提供了超连续谱匀光激光源与太赫兹单束聚焦扫描的照明方法，结合标准黑白板校正，由于珍稀动物羽毛、皮张等样品的几何形状覆盖不了整幅图像，黑底校正可轻易获得整个样品的外形轮廓，白底校正可获取样品标准反射率图像，该主动照明成像模式消除了环境光的影响，得到了仅与样品组织特性相关的可见光、红外、太赫兹多通带标准反射率图像。该仪器方便了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

1.一种标准反射式超连续谱成像仪器，该仪器包括嵌入式主控制器(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)；其特征在于：所述的太赫兹扫描成像子系统(2)由太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器(3)、太赫兹源(4)、扫描振镜(7)、太赫兹镜头(27)、太赫兹分光镜(28)与太赫兹传感器(29)组成；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；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)、主光轴(12)、太赫兹发射光轴(6)三者共面，激光光轴(17)垂直于主光轴(12)，且平行于太赫兹发射光轴(6)；太赫兹源(4)可发出太赫兹波段的电磁波，沿太赫兹发射光轴(6)透过太赫兹分光镜(28)，经太赫兹镜头(27)可会聚于一定距离的目标上；太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器(3)用于对扫描振镜(7)进行控制，可切入与切出主光轴(12)，当切出时为非工作状态，此时扫描振镜(7)处于切出状态(5)的位置；当切入时为工作状态，此时扫描振镜(7)处于主光轴(12)的位置，在太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器(3)的控制下可作两轴转动，将沿太赫兹发射光轴(6)传输过来的太赫兹波进行转向，会聚于样品(10)上的某一点；控制扫描振镜(7)的转动，可实现对扫描范围(13)下样品(10)平面所有点的太赫兹波聚焦；样品(10)太赫兹波聚焦点反射的太赫兹回波沿反向经扫描振镜(7)反射后转至太赫兹发射光轴(6)，通过太赫兹镜头(27)，再经过太赫兹分光镜(28)反射后转至太赫兹接收光轴(30)，会聚于太赫兹传感器(29)被接收；太赫兹接收光轴(30)、主光轴(12)与太赫兹发射光轴(6)三者共面，太赫兹接收光轴(30)与主光轴(12)平行且与太赫兹发射光轴(6)垂直；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)、太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器(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。