[發(fā)明專利]一種圖像光譜測(cè)量裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410189374.2
• 申請(qǐng)日: 2014-05-06
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN105092028A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 潘建根
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州遠(yuǎn)方光電信息股份有限公司
• 主分類號(hào): G01J3/28
• 分類號(hào): G01J3/28;G01J3/12
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

本發(fā)明公開(kāi)了一種圖像光譜測(cè)量裝置，包括兩個(gè)以上色盤、多個(gè)濾色單元和同軸驅(qū)動(dòng)裝置，利用同軸驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)多個(gè)色盤的靈活切換。該技術(shù)方案僅需單臺(tái)測(cè)量裝置即可實(shí)現(xiàn)寬波段圖像光譜的準(zhǔn)確、快速測(cè)量，且濾色單元可靈活組合，測(cè)量波段間隔可調(diào)，整個(gè)裝置具有高效、體積小、低成本、穩(wěn)定性好、測(cè)量準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。

【技術(shù)領(lǐng)域】

本發(fā)明屬于光和輻射測(cè)量領(lǐng)域，具體涉及一種圖像光譜測(cè)量裝置。

【背景技術(shù)】

現(xiàn)有的圖像光譜輻亮度計(jì)在測(cè)量寬波段的目標(biāo)光線時(shí)(如可見(jiàn)光波段380nm-780nm)，一般通過(guò)以下方案實(shí)現(xiàn)：在成像裝置和陣列探測(cè)器之間設(shè)置一個(gè)色盤，在色盤上設(shè)置若干個(gè)寬波段濾色片；光線經(jīng)成像裝置入射到濾色片上，電機(jī)帶動(dòng)色盤轉(zhuǎn)動(dòng)，將不同寬波段濾色片切入光路，經(jīng)濾色片濾光后的光線被陣列探測(cè)器接收、探測(cè)，實(shí)現(xiàn)不同波段下圖像光譜的測(cè)量。一方面，由于單個(gè)色盤上設(shè)置的濾色片數(shù)量有限，在測(cè)量波段內(nèi)，濾色片的透光波段范圍較寬，僅能獲得數(shù)量較少的寬波段(如380nm-480nm)下的圖像，無(wú)法準(zhǔn)確獲得較窄波段內(nèi)的光譜圖像；另一方面，濾色片在較寬波段范圍內(nèi)很難保持相同的透光率，測(cè)量準(zhǔn)確度較低。

現(xiàn)有技術(shù)提供兩種途徑以解決上述問(wèn)題，第一，通過(guò)在單個(gè)色盤上增加濾色片的數(shù)量，這樣勢(shì)必會(huì)增大色盤的尺寸，大尺寸的色盤不僅會(huì)增大整個(gè)測(cè)量裝置的體積，而且穩(wěn)定性也較難保證；第二，利用多個(gè)窄波段圖像光譜輻亮度計(jì)組合實(shí)現(xiàn)寬波段光譜輻亮度測(cè)量，每個(gè)窄波段圖像光譜輻亮度計(jì)均包括設(shè)置有幾個(gè)窄波段濾色片的一個(gè)色盤，該技術(shù)方案需要多個(gè)包含成像裝置、陣列探測(cè)器等設(shè)備的圖像光譜輻亮度計(jì)，成本高昂，且不同設(shè)備之間存在差異，導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果無(wú)法準(zhǔn)確整合，進(jìn)一步增大測(cè)量誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明旨在提供一種高精度圖像光譜測(cè)量裝置，具有測(cè)量準(zhǔn)確度高、操作方便、體積小、成本低等特點(diǎn)。

本發(fā)明所述的一種圖像光譜測(cè)量裝置是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。

一種圖像光譜測(cè)量裝置，包括成像裝置和陣列探測(cè)器，其特征在于，還包括多個(gè)濾色單元、同軸驅(qū)動(dòng)裝置以及兩個(gè)或者兩個(gè)以上色盤，每個(gè)色盤上至少設(shè)置一個(gè)濾色單元、且同一色盤至多有一個(gè)濾色單元位于測(cè)量光路中，設(shè)置在色盤上的濾色單元的組合透光波段覆蓋整個(gè)待測(cè)波段；同軸驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)色盤將其上的濾色單元切入到成像裝置和陣列探測(cè)器之間的光路上，入射光經(jīng)成像裝置入射，透過(guò)位于測(cè)量光路中的一個(gè)或者一個(gè)以上濾色單元，陣列探測(cè)器接收透過(guò)濾色單元的光譜圖像。

本發(fā)明通過(guò)設(shè)置兩個(gè)以上色盤，在每個(gè)色盤上設(shè)置一個(gè)以上的濾色單元，不同濾色單元的透光波段不同但組合透光波段覆蓋整個(gè)待測(cè)波段，同軸驅(qū)動(dòng)裝置通過(guò)驅(qū)動(dòng)色盤將一個(gè)以上濾色單元切入到測(cè)量光路中，光線依次經(jīng)過(guò)成像裝置和不同濾色單元、被陣列探測(cè)器接收， 即陣列探測(cè)器接收一個(gè)以上濾色單元組合透光波段下的光譜圖像。需要指出的是，本發(fā)明中，多個(gè)色盤可以在測(cè)量光路中同軸設(shè)置，也可以按照其它方式設(shè)置，利用同軸驅(qū)動(dòng)裝置將不同色盤切入到測(cè)量光路中；在測(cè)量光路中，可以僅存在一個(gè)濾色單元，通過(guò)將不同濾色單元切入測(cè)量光路中，實(shí)現(xiàn)不同窄波段光譜圖像的測(cè)量；也可存在多個(gè)濾色單元，多個(gè)濾色單元來(lái)自多個(gè)色盤，不同色盤上的濾色單元相互組合，形成不同的組合透光波段，實(shí)現(xiàn)不同組合透光波段下的光譜圖像測(cè)量。

該技術(shù)方案設(shè)置多個(gè)色盤，并通過(guò)同軸驅(qū)動(dòng)裝置實(shí)現(xiàn)多個(gè)色盤的靈活切換，使得測(cè)量光路中可設(shè)置數(shù)量更多的濾色單元，從而可將待測(cè)波段劃分為足夠多的分立窄波段以進(jìn)行逐段測(cè)量。一方面，由于在每個(gè)窄波段間隔內(nèi)，濾色單元易實(shí)現(xiàn)透光率相同的一致透光效果，進(jìn)而在整個(gè)測(cè)量波段內(nèi)實(shí)現(xiàn)高的測(cè)量準(zhǔn)確度；另一方面，不同色盤上的濾色單元可靈活組合，提供不同波段間隔的組合透光波段，從而實(shí)現(xiàn)更加多樣化的光譜圖像測(cè)量。相比于傳統(tǒng)技術(shù)方案，通過(guò)增加體積較小的多個(gè)色盤，利用可驅(qū)動(dòng)多個(gè)色盤的同軸驅(qū)動(dòng)裝置替代傳統(tǒng)的僅能驅(qū)動(dòng)一個(gè)色盤的電機(jī)，僅需單臺(tái)測(cè)量裝置即可實(shí)現(xiàn)寬波段范圍內(nèi)高光譜分辨率圖像光譜的準(zhǔn)確、快速測(cè)量，且濾色單元可靈活組合，測(cè)量波段間隔可調(diào)，整個(gè)裝置具有高效、體積小、低成本、穩(wěn)定性好、測(cè)量準(zhǔn)確度高等特點(diǎn)。