[發明專利]一種立體高光譜成像裝置

有效

• 申請號: 201310597687.7
• 申請日: 2013-11-22
• 公開（公告）號: CN103630118A
• 公開（公告）日: 2014-03-12
• 發明（設計）人: 相里斌;劉揚陽;呂群波;裴琳琳;王建威;張丹丹
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電研究院
• 主分類號: G01C11/00
• 分類號: G01C11/00
• 代理公司: 北京凱特來知識產權代理有限公司 11260
• 代理人: 鄭立明;趙鎮勇

技術領域

本發明涉及光譜成像技術領域，尤其涉及一種立體高光譜成像裝置。

背景技術

隨著人們對于世界間事物認識和了解的不斷深入，僅僅從二維的圖像或者圖像序列中對觀測信息進行識別、推理和判斷已經越來越無法滿足目前工、農業各方面需求。由此CAD（Computer?Aided?Design，計算機輔助設計）/CAM（Computer?Aided?Manufacture，計算機輔助制造）以及各種三維測量方法不斷提出并得到發展，其中較有應用前景、目前研究較多的三維成像技術是基于立體視覺原理的三線陣光學立體成像方法和主動式激光測距立體成像方法（也稱為激光雷達立體成像方法）。

其中，激光雷達立體成像方法，受限于激光雷達探測硬件的限制，所獲得的對地立體探測數據及其處理方面不是很完善，同時，當采用分時融合技術時，對激光雷達的各種參數精度要求較高，配準精度難以保證，當采用共孔徑方式時，系統過于復雜，測高點采樣受采樣速率限制不夠密集，高度維精度受到限制。

另外，三線陣光學立體成像方法由于需要三個探測器非共軸同時對目標成像，從而對平臺要求較高而存在相應的缺陷。如圖1所示為典型的三鏡頭三線陣攝影機結構圖，通過一個穩定平臺將三個光學參數符合對地面空間分辨率和成像角度比配一致的相機整合裝配到一起，三個相機的傾斜角以及對地面空間分辨率都是基于計算機雙目視覺立體成像原理而制定。三個相機的成像探測器均為三線陣型CCD（Charge?Coupled?Device，電荷耦合器件）探測器，導致其成像也將為長條型畫幅，后期還需通過計算機拼接和相機系統推掃才能獲取到大區域的立體成像圖。

發明內容

本發明實施例的目的是提供一種立體高光譜成像裝置，改善立體圖像和目標光譜的識別效果。

本發明實施例的目的是通過以下技術方案實現的：

一種立體高光譜成像裝置，包括平臺，設置在所述平臺上的前視光學成像單元、后視光學成像單元以及正視光譜成像單元，所述前視光學成像單元與所述正視光譜成像單元之間的夾角以及所述后視光學成像單元與所述正視光譜成像單元之間的夾角符合預設要求：

所述前視光學成像單元包括依次設置的第一前置鏡以及第一探測器，成像目標通過第一前置鏡與第一探測器滿足物像關系；

所述后視光學成像單元包括依次設置的第二前置鏡以及第二探測器，成像目標通過第二前置鏡與第二探測器滿足物像關系；

所述正視光譜成像單元包括依次設置的第三前置鏡、分光器件、匯聚鏡以及第三探測器，成像目標通過第三前置鏡131、分光器件132、匯聚鏡133與第三探測器134滿足物像關系。

由上述本發明提供的技術方案可以看出，在光譜直視成像的基礎上，增加兩個視角的成像（前視和后視），三個視角的成像數據經重構處理，可以得到地物的空間立體圖像，而直視成像采用光譜成像，由此同時獲取了地物的光譜圖像信息，由此可以同時獲取地物的四維圖譜信息（三維立體圖像和一維光譜信息）。既能直觀反映被測目標的立體幾何形貌，又能提供目標的理化屬性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域的普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他附圖。

圖1為典型的三鏡頭三線陣攝影機結構圖。

圖2為本發明實施例提供的立體高光譜成像裝置示意圖。

圖3為本發明實施例提供的立體高光譜成像裝置三個相機得到三個不同地面點的圖像示意圖。

圖4為本發明實施例提供的立體高光譜成像裝置在三個不同時刻，三個相機（后、正、前）依次對同一地面點成像示意圖。

具體實施方式

下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明的保護范圍。