[發明專利]光譜獲取裝置

在審

• 申請號: 201410480717.0
• 申請日: 2014-09-19
• 公開（公告）號: CN105424184A
• 公開（公告）日: 2016-03-23
• 發明（設計）人: 楊余旺;宗精學;王善駿;趙煒;汪文娟
• 申請（專利權）人: 南京理工大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28
• 代理公司: 南京理工大學專利中心 32203
• 代理人: 朱顯國

技術領域

本發明涉及光學成像技術領域，具體是涉及一種光譜獲取裝置，搭載于超低空無人機。

背景技術

農作物生長信息的獲取和監測農作物遭受病蟲害情況一直是農作物生產過程中的重要部分。傳統方法是農業種植人員和田間工作人員進行人眼觀察或者采用光譜設備采集單個或小區域農作物的光譜數據，在實驗室再進行對比、分析和識別。這種方法無法獲得準確可靠的信息：一是依賴人眼觀察無法準確的判斷病蟲害的初期癥狀，會有疏漏；二是攜帶的光譜設備只能采集單棵植株或小范圍內作物的光譜，無法進行大范圍的檢測，費時費力；此外，現有的農業光譜設備是手持的，采集要求距離短，要求高，無法遠距離或在超低空采集光譜數據，在空中的無人機也不能使用現有的農業光譜設備。

發明內容

本發明的目的在于提供一種光譜獲取裝置，解決了遠距離或超低空遙感診斷作物病害以及遙感監測作物生長狀態等問題。

實現本發明目的的技術解決方案為：一種光譜獲取裝置，搭載于超低空無人機，包括便攜式光纖光譜儀、伸出式光纖頭和外接式光譜獲取裝置，便攜式光纖光譜儀和外接式光譜獲取裝置通過伸出式光纖頭連接，便攜式光纖光譜儀和外接式光譜獲取裝置均固定在超低空無人機上。

上述外接式光譜獲取裝置包括共光軸依次排列第一成像透鏡、光闌、第二成像透鏡和光纖準直鏡組成；伸出式光纖頭位于光纖準直鏡的焦點處。

攜帶對象圖像信息的光經過第一成像透鏡成像后出射，經過光闌后，其出射的光進入第二成像透鏡，經第二成像透鏡成像后出射至光纖準直鏡，光纖準直鏡改變光路后匯聚并被伸出式光纖頭接收，通過光纖傳輸至便攜式光纖光譜儀。

上述第一成像透鏡半徑大于第二成像透鏡。

上述光闌位于第一成像透鏡的焦點處，通光孔徑調整范圍為Φ1.2mm—Φ22mm。

本發明與現有技術相比，其顯著優點：（1）遠距離或超低空獲取目標區域農作物的光譜信息，為監測農作物生長情況提供光譜數據，可為農作物的病蟲害診斷提供分析數據；（2）本發明小巧輕便，對于已有光譜儀的適配性較高，使原本只可近距離采集光譜的光譜儀具備遠距離采集的能力，可搭載在無人機或飛艇上，進行大范圍的區域性農作物成長情況監測。

附圖說明

圖1是本發明結構示意圖。

圖2是本發明外接式光譜獲取裝置示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步詳細描述。

結合圖1和圖2，一種光譜獲取裝置，搭載于超低空無人機，包括便攜式光纖光譜儀、伸出式光纖頭5和外接式光譜獲取裝置，便攜式光纖光譜儀和外接式光譜獲取裝置通過伸出式光纖頭5連接，便攜式光纖光譜儀和外接式光譜獲取裝置均固定在超低空無人機上。

上述外接式光譜獲取裝置包括共光軸依次排列第一成像透鏡1、光闌2、第二成像透鏡3和光纖準直鏡4組成；伸出式光纖頭5位于光纖準直鏡(4)的焦點處。

上述第一成像透鏡1半徑大于第二成像透鏡3。

上述光闌2位于第一成像透鏡1的焦點處，可采用ZT-GL22可調光闌，通光孔徑調整范圍為Φ1.2mm—Φ22mm。

超低空無人機底部設有安裝平臺，便攜式光纖光譜儀和外接式光譜獲取裝置均固定在安裝平臺上，外接式光譜獲取裝置對準待測區域農作物，攜帶待測區域農作物圖像信息的光經過第一成像透鏡1成像后出射，經過光闌2后，其出射的光進入第二成像透鏡3，經第二成像透鏡3成像后出射至光纖準直鏡4，光纖準直鏡4改變光路后匯聚并被伸出式光纖頭5接收，通過光纖傳輸至便攜式光纖光譜儀，經分析后，得到待測區域農作物光譜信息。