[實用新型]自適應多光譜成像系統

有效

• 申請號: 201320307824.4
• 申請日: 2013-05-30
• 公開（公告）號: CN203337533U
• 公開（公告）日: 2013-12-11
• 發明（設計）人: 何頌華;陳橋;李博
• 申請（專利權）人: 深圳職業技術學院
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25
• 代理公司: 深圳冠華專利事務所(普通合伙) 44267
• 代理人: 劉新華

【技術領域】

???本實用新型涉及多光譜成像設備，尤其涉及自適應多光譜圖像獲取系統。

【背景技術】

多光譜成像技術需要對多幀不同光譜段的圖像數據進行分析處理。現有的光譜成像系統有兩種，分別為獨立的高光譜成像系統和獨立的多光譜成像系統。在高光譜成像系統中使用了大量窄帶濾色片，并為每一個窄帶濾色片配置不同圖像傳感器，該高光譜成像系統可以不受拍攝對象的限制，而獲取任意形狀的光譜。但高光譜成像系統由于獲取了多個光譜的圖像，具有數目眾多的成像通道，最終得到的圖像數據量相當大。在實際應用中需要占用大量空間儲存獲得的圖像數據，這種情況不利于存貯、信息交流和傳遞。而多光譜成像系統是一種由寬帶吸收濾色片組成濾色器的寬帶系統，并在濾色器后端配置單一圖像傳感器。在該系統中寬帶吸收濾色片的選擇數目有限，從而該系統能獲取到的圖像光通量更高、通道數量較少，如此便可得到圖像數據量較小。圖像數據量小便于保存、交流和傳遞。但多光譜成像系統的成像通道數量固定，無法根據拍攝對象的光譜特性自適應地選擇適合的通道數量。

【發明內容】

本實用新型針對以上問題提出了一種可以根據拍攝對象的光譜特性自適應地選擇適合的通道數量獲取多光譜圖像的適應多光譜成像系統。

本實用新型所涉及的自適應多光譜成像系統，包括多光譜成像子系統和高光譜成像子系統，其特征在于，該多光譜成像子系統和高光譜成像子系統通過一個通道選擇控制單元建立聯系，該高光譜成像子系統包括依次連接的第一鏡頭、液晶可調濾色片、第一圖像傳感器和光譜圖像處理器，而多光譜成像子系統包括依次連接的第二鏡頭、濾色片輪和第二圖像傳感器，該高光譜成像子系統的光譜圖像處理器的輸出端通過通道選擇控制單元控制式連接到該多光譜成像子系統的濾色片輪。

該通道選擇控制單元包括光譜分析模組、選擇控制中樞和濾色片偏轉控制模組，光譜分析模組接收該高光譜成像子系統的光譜圖像處理器傳遞的信號，分析結果傳遞至選擇控制中樞；該選擇控制中樞根據由光譜分析模組中傳遞的信號做出響應，響應傳遞至濾色片偏轉控制模組，在該濾色片偏轉控制模組中生成并發出控制濾色片輪進行偏轉的指令。

該高光譜成像子系統的光譜圖像處理器包括拍攝模式控制模組、拍攝取樣模組、先驗性光譜分析模組，該拍攝模式控制模組的輸入端連接到第一圖像傳感器，而該拍攝模式控制模組的輸出端連接到拍攝取樣模組的輸入端，該拍攝取樣模組的輸出端連接到先驗性光譜分析模組。

該第一圖像傳感器是低分辨率圖像傳感器，而該第二圖像傳感器是高分辨率圖像傳感器。

一種自適應多光譜成像系統，包括多光譜成像子系統和高光譜成像子系統，其特征在于，該多光譜成像子系統和高光譜成像子系統通過一個通道選擇控制單元建立聯系，該高光譜成像子系統包括依次連接的第一鏡頭、液晶可調濾色片、第一圖像傳感器和光譜圖像處理器，而多光譜成像子系統包括依次連接的第二鏡頭、濾色片輪和第二圖像傳感器，該高光譜成像子系統的光譜圖像處理器的輸出端通過通道選擇控制單元控制式連接到該多光譜成像子系統的濾色片輪；在第二圖像傳感器的前端放置一個固定環，在該固定環內放置四個具有不同截止頻域的帶通濾波器，該每個帶通濾波器輸出端對應放置一個成像耦合單元，在第二圖像傳感器的接受面設置一個像面耦合器，該每一個成像耦合單元傳像至像面耦合器進行圖像耦合。

該成像耦合單元與相面耦合器之間具有傳像光路，該傳像光路是四根獨立傳像的光纖。

該每根光纖前端分別連接到該每個成像耦合單元，而該四根光纖的末端全部連接到像面耦合器。

該第一圖像傳感器是低分辨率圖像傳感器，而該第二圖像傳感器是高分辨率圖像傳感器。

本實用新型中的自適應多光譜成像系統中加入了通道選擇控制單元，能夠根據物體的光譜特性自動調節多光譜成像通道數量，所保存的多光譜圖像相比于高光譜圖像數據具有數據量小的優點，便于保存和交流。此技術可用在高保真印刷、藝術品保存與復制、電子商務、游戲特效、醫療成像等領域。

【附圖說明】

圖1是本實用新型自適應多光譜成像系統實施例1的結構框圖；

圖2是本實用新型自適應多光譜成像系統實施例2的結構框圖；

圖3是本實用新型自適應多光譜成像部分元件結構示意圖。