[實(shí)用新型]一種可視化對(duì)焦高光譜成像儀

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201720676443.1
• 申請(qǐng)日: 2017-06-12
• 公開（公告）號(hào): CN206905900U
• 公開（公告）日: 2018-01-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄒純博;李立波;白清蘭;胡炳樑;張耿;于建東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院西安光學(xué)精密機(jī)械研究所
• 主分類號(hào): G01J3/02
• 分類號(hào): G01J3/02;G01J3/28
• 代理公司: 西安智邦專利商標(biāo)代理有限公司61211
• 代理人: 楊引雪

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及光學(xué)圖像處理儀器領(lǐng)域，具體涉及一種可視化對(duì)焦高光譜成像儀。

背景技術(shù)

光譜成像技術(shù)可以同時(shí)獲取包含二維空間信息和一維光譜信息的三維數(shù)據(jù)立方體，在環(huán)境監(jiān)測(cè)、礦物偵探、農(nóng)業(yè)遙感等領(lǐng)域應(yīng)用越來越廣泛。但色散形式的高光譜成像儀的原理是在一次像面上放置狹縫，狹縫像色散后，由焦面探測(cè)器接收，從而系統(tǒng)單次曝光無法獲取二維空間像，也無法判斷望遠(yuǎn)物鏡對(duì)焦是否準(zhǔn)確。

為了判斷物鏡對(duì)焦是否準(zhǔn)確，需推掃成像后，對(duì)圖像進(jìn)行處理，還原出二維空間像后，再根據(jù)空間像的清晰程度判斷物鏡是否離焦，若物鏡不在最佳對(duì)焦裝調(diào)，則需調(diào)整后，再次推掃采集數(shù)據(jù)，復(fù)原二維空間像，再次判斷，直至將物鏡調(diào)整至最佳對(duì)焦?fàn)顟B(tài)為止。因此，傳統(tǒng)色散高光譜成像儀的望遠(yuǎn)物鏡更換及對(duì)焦過程非常繁瑣，對(duì)焦準(zhǔn)確性低，野外、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)采集過程需耗費(fèi)大量時(shí)間進(jìn)行對(duì)焦調(diào)整工作。

實(shí)用新型內(nèi)容

為解決傳統(tǒng)高光譜成像儀物鏡對(duì)焦過程繁瑣、對(duì)焦的不準(zhǔn)確的問題。本實(shí)用新型提供了一種含有高光譜目視取景系統(tǒng)的高光譜成像儀，簡(jiǎn)化了高光譜成像儀物鏡的對(duì)焦過程，提高了對(duì)焦的準(zhǔn)確性，使高光譜成像儀的對(duì)焦清晰程度可以通過目鏡觀察，完成高光譜成像儀物鏡的對(duì)焦。

本實(shí)用新型解決上述問題的技術(shù)方案是：

一種可視化對(duì)焦高光譜成像儀，包括高光譜成像系統(tǒng)和高光譜目視取景系統(tǒng)；高光譜成像系統(tǒng)包括物鏡和沿光路依次設(shè)置在物鏡后方的狹縫、光譜儀系統(tǒng)、探測(cè)器；高光譜目視取景系統(tǒng)包括反射平板、對(duì)焦屏、會(huì)聚透鏡、五角棱鏡和目鏡；所述反射平板位置可調(diào)，反射平板設(shè)置在物鏡與狹縫之間的光路下方，對(duì)焦屏、會(huì)聚透鏡、五角棱鏡依次設(shè)置在成像光線經(jīng)反射平板反射后的光路上，目鏡設(shè)置在五角棱鏡的入射光路或出射光路上；目鏡設(shè)置在五角棱鏡出射光路上時(shí)，會(huì)聚透鏡的光軸與五角棱鏡的入射邊垂直，目鏡的光軸與五角棱鏡的出射邊垂直；目鏡設(shè)置在五角棱鏡入射光路上時(shí)，目鏡和會(huì)聚透鏡的光軸與五角棱鏡入射邊垂直。物鏡的成像光線經(jīng)反射平板反射后，由對(duì)焦屏接收，對(duì)焦屏的像經(jīng)會(huì)聚透鏡、五角棱鏡和目鏡后，通過目鏡的出瞳觀察對(duì)焦屏上像的清晰程度，對(duì)物鏡進(jìn)行前后調(diào)焦移動(dòng)；高光譜成像儀對(duì)焦完成后，反射平板返回原始位置。

進(jìn)一步地，高光譜目視取景系統(tǒng)還包括調(diào)整裝置，所述調(diào)整裝置包括調(diào)整電機(jī)和蝸輪蝸桿，調(diào)整電機(jī)與蝸桿連接，蝸輪與反射平板的一端連接,調(diào)整電機(jī)通過蝸輪蝸桿帶動(dòng)反射平板旋轉(zhuǎn)。本實(shí)用新型通過調(diào)整裝置帶動(dòng)反射平板旋轉(zhuǎn)，使對(duì)焦過程更為簡(jiǎn)單化，此外，采用蝸輪蝸桿，使得調(diào)整裝置具有傳動(dòng)平穩(wěn)、具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

進(jìn)一步地，光譜儀系統(tǒng)為平面光柵光譜儀系統(tǒng)、凸面光柵光譜儀系統(tǒng)、凹面光柵光譜儀系統(tǒng)、棱鏡色散光譜儀系統(tǒng)或棱柵色散光譜儀系統(tǒng)中的一種。

進(jìn)一步地，平面光柵光譜儀系統(tǒng)包括沿光路依次設(shè)置的準(zhǔn)直物鏡、平面光柵和成像物鏡。

進(jìn)一步地，凹面光柵光譜儀系統(tǒng)包括Dyson棱鏡和凹面光柵。

進(jìn)一步地，凸面光柵光譜儀系統(tǒng)包括兩個(gè)反射鏡和一個(gè)凸面光柵。

進(jìn)一步地，物鏡為遠(yuǎn)心或準(zhǔn)遠(yuǎn)心望遠(yuǎn)物鏡。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)為：

1.可視化對(duì)焦高光譜成像技術(shù)通過高光譜目視取景系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，使高光譜成像儀在工作前可以完成物鏡的目視對(duì)焦，解決了高光譜成像儀野外、實(shí)驗(yàn)室通過推掃圖像處理結(jié)果判斷對(duì)焦的不準(zhǔn)確性以及繁瑣的對(duì)焦過程問題，簡(jiǎn)化了高光譜成像儀物鏡對(duì)焦過程，提高了對(duì)焦的準(zhǔn)確性，使高光譜成像儀實(shí)現(xiàn)快速可視化對(duì)焦。

2.高光譜成像儀的對(duì)焦清晰程度可以通過目視取景系統(tǒng)進(jìn)行觀察，完成高光譜成像儀物鏡的對(duì)焦。

3.本實(shí)用新型調(diào)整裝置帶動(dòng)反射平板旋轉(zhuǎn)，使對(duì)焦過程更為簡(jiǎn)單化，此外，采用蝸輪蝸桿，使得調(diào)整裝置具有傳動(dòng)平穩(wěn)、具有結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例可視化對(duì)焦高光譜成像儀工作原理圖；

圖2為本實(shí)用新型目鏡設(shè)置在五角棱鏡入射光路上時(shí)高光譜目視取景的系統(tǒng)示意圖；

圖3為本實(shí)用新型目鏡設(shè)置在五角棱鏡入射光路上時(shí)可視化對(duì)焦高光譜成像的系統(tǒng)示意圖。

附圖標(biāo)記：11-望遠(yuǎn)物鏡，12-狹縫，13-準(zhǔn)直物鏡，14-平面光柵，15-成像物鏡，16-探測(cè)器；21-反射平板，22-對(duì)焦屏，23-會(huì)聚透鏡，24-五角棱鏡，25-目鏡。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型的內(nèi)容作進(jìn)一步的詳細(xì)描述：