[實用新型]多光譜成像裝置及多光譜相機

有效

• 申請號: 201720924516.4
• 申請日: 2017-07-28
• 公開（公告）號: CN207114406U
• 公開（公告）日: 2018-03-16
• 發明（設計）人: 趙猛;胡修穩;劉寶瑩;張鋒;戚麗;徐春風;朱治祥
• 申請（專利權）人: 合肥美亞光電技術股份有限公司
• 主分類號: G01N21/01
• 分類號: G01N21/01;G01N21/27
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及多光譜成像技術領域，特別涉及一種多光譜成像裝置及多光譜相機。

背景技術

多光譜技術是由光譜學與圖像技術交叉融合形成的技術，既可以利用圖像信息進行目標形狀大小和分布研究，也可以利用光譜信息進行物質的鑒別分類。這種技術最早被用于遙感領域，后被引入到醫藥學、農業檢測等領域。同樣在農產品谷物的分級或者廢品回收過程中，利用多光譜技術可以對多種形狀復雜的谷物和廢品進行自動在線識別，但龐大的谷物和廢品數量要求掃描速度足夠快，多種類型的谷物和廢品種類要求波段可以任意選擇，因此迫切需要一種波段任意選擇的高速多光譜檢測技術。

然而，相關技術中的多光譜相機的核心分光原理包括旋轉式濾光器、芯片鍍膜、電控可調諧濾光器、棱鏡分光等。旋轉式濾光器和芯片鍍膜都是在探測器前安裝或鍍上一層固定波段的濾光片，受濾光片材料限制，其波段無法任意分隔；電控可調濾光片利用電壓調節濾光片的通過波段，可以實現任意波段通過，但無法實現多個波段同時曝光，光譜掃描速度較低；推掃式光譜技術通常用于超光譜相機，擁有較高的光譜分辨率(1-3nm)，所有波段可以同時曝光和讀出，但所有波段光譜讀出時間較長，且細分后每個波段的光子數較少，信噪比較差，無法用于高速在線識別。在諸如谷物分級和廢品回收等在線檢測應用中，要求多光譜技術既要有波段任意選擇功能又要有較高的掃描速度，但是相關技術中的多光譜技術或產品不能很好地實現上述要求。

實用新型內容

本實用新型旨在至少在一定程度上解決上述相關技術中的技術問題之一。

為此，本實用新型的一個目的在于提出一種多光譜成像裝置。該多光譜成像裝置具有波段任意分隔，多波段同時曝光，且掃描速度快的優點，尤其適合用于在線物質的分類。

本實用新型的另一個目的在于提供一種多光譜相機。

為了實現上述目的，本實用新型的第一方面的實施例公開了一種多光譜成像裝置，包括：光學鏡頭，用于收集物料的反射光；入口狹縫，所述入口狹縫位于所述光學鏡頭的焦點處，以便所述反射光聚焦至所述入口狹縫；分光系統，用于將由所述入口狹縫入射的反射光分為多束單色光；面陣傳感器，用于接收所述多束單色光；傳感器讀出電路，用于控制所述面陣傳感器的曝光時間、并通過調節所述面陣傳感器的控制時序以實現所述面陣傳感器的波段合并以及波段選擇。

本實用新型實施例的多光譜成像裝置，具有波段任意分隔，多波段同時曝光，且掃描速度快的優點，尤其適合用于在線物質的分類。

在一些示例中，所述分光系統為折射棱鏡型分光系統或者衍射光柵型分光系統。

在一些示例中，所述折射棱鏡型分光系統包括準直透鏡、折射棱鏡和聚焦透鏡。

在一些示例中，所述衍射光柵型分光系統包括準直透鏡和衍射光柵，或者，所述衍射光柵型分光系統包括準直透鏡、衍射光柵和聚焦透鏡。

在一些示例中，所述面陣傳感器在接收到所述多束單色光后，所述面陣傳感器的橫向像素標識空間上不同位置，所述面陣傳感器的縱向像素標識光譜上不同波長。

在一些示例中，所述面陣傳感器為內部線轉移類型面陣傳感器，所述內部線轉移類型面陣傳感器包括了矩陣排布的多個像素和多個橫向移位寄存器，所述多個橫向移位寄存器橫向排列，每個像素包括感光單元和縱向移位寄存器。

在一些示例中，所述控制時序包括第一控制時序和第二控制時序。

在一些示例中，所述傳感器讀出電路用于通過調節所述面陣傳感器的第一控制時序以實現縱向移位寄存器中電荷的縱向移位，并通過調節所述面陣傳感器的第二控制時序以實現橫向移位寄存器中電荷的橫向移位，進而實現所述面陣傳感器的波段合并以及波段選擇。

本實用新型的第二方面的實施例公開了一種多光譜相機，包括：根據上述第一方面的實施例所述的多光譜成像裝置。該多光譜相機具有波段任意分隔，多波段同時曝光，且掃描速度快的優點，尤其適合用于在線物質的分類。

本實用新型實施例的多光譜成像裝置的控制方法，具有波段任意分隔，多波段同時曝光，且掃描速度快的優點，尤其適合用于在線物質的分類。

本實用新型的附加方面和優點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型的上述的和/或附加的方面和優點結合下面附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1是本實用新型一個實施例的多光譜成像裝置的示意圖；