[實用新型]一種基于手機的便攜式多光譜成像裝置

有效

• 申請號: 201821345470.1
• 申請日: 2018-08-21
• 公開（公告）號: CN209485536U
• 公開（公告）日: 2019-10-11
• 發明（設計）人: 鄒小波;史永強;石海軍;石吉勇;張文;黃曉瑋;李志華;翟曉東;徐藝偉;胡雪桃
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本實用新型屬于光譜成像技術領域，涉及一種基于手機的便攜式多光譜成像裝置，包括兩種形式，一種是由手機、LCTF和光學鏡頭組成；手機、LCTF、光學鏡頭或光路轉換器依次連接，光學鏡頭、LCTF和手機相機的光路共軸；另一種是由手機、LCTF、光學鏡頭和光路轉換器組成；所述手機、LCTF、光學鏡頭和光路轉換器依次連接，光學鏡頭、光路轉換器、LCTF和手機相機的光路共軸；本實用新型公開的基于手機的便攜式多光譜成像裝置具有高精度、低功耗、高便捷性和優異的場景融入性等優勢，可以應用于農產品檢測、食品安全檢測和醫療健康診斷等多個領域。

技術領域

本發明屬于光譜成像技術領域，具體涉及一種基于手機的便攜式多光譜成像裝置，可以應用于食品安全檢測、健康診斷等領域。

背景技術

多光譜成像技術獲得的光譜圖像立方體中不僅包含待測物質高分辨率的二維形貌信息，而且所含的光譜信息又能反映出物質的化學組成成份。多光譜成像分析把成熟的圖像分析方法和光譜分析方法結合起來，與單純的圖像分析或光譜分析方法相比，獲得的信息量更大，功能更多，分析也更為靈活。目前，光譜成像分析技術的應用范圍覆蓋了遙感、生物、醫藥、農藥、食品考古等諸多領域。

國外關于多光譜技術的發展始于20世紀80年代，主要應用于航空航天等遙感領域。典型的多光譜產品有：荷蘭Quest-innovations公司研制的5CCD多光譜相機Condor5；Xybion Electroics公司開發的旋轉濾光片輪式CCD多光譜相機系統等。我國的對多光譜成像技術的研究主要集中在機載傳感器的研制方面；這些設備系統復雜，使用要求穩定性高且專業性很強，民用領域的推廣應用程度很低。開發設備結構簡單、便攜易用的多光譜成像設備對于在農產品檢測、食品安全檢測和醫療健康診斷的應用意義重大。

濾光器式多光譜成像儀的濾光器包括固定濾光片輪、電可調諧濾光器等，其中電可調諧濾光器中最常用的有液晶可調諧濾光器(Liquid Crystal Tunable Filters，LCTF)。濾光片輪是由一系列具有不同固定波長的濾光片組合而成，通過手動轉動濾光片輪來獲得不同波長的光譜圖像，其原理及構造較為簡單，但是它具有一些缺點，如：掃描速度較慢，使用范圍較小并且使用壽命較短。液晶可調諧濾光器是電可調諧的濾光器，具有調節波段范圍廣、調諧速度快、可調諧至使用范圍內任意波段、可靠性高及體積較小、方便攜帶等優點。LCTF對所需衍射波段之外的光具有很高的抑制比，因此很容易獲得較高質量的多光譜圖像。

現有的便攜式多光譜成像系統多為濾光片式多光譜成系統，例如申請公布號為CN103308466的專利文獻公開了一種便攜式濾光片色輪型多光譜成像系統及其光譜圖像處理方法，包括成像儀鏡頭、濾光片色輪、步進電機、濾光片組、黑白圖像傳感器、控制模塊及計算機。申請公布號CN 107515045的專利文獻公開了一種手機便攜式多光譜成像方法和裝置，利用手機自備的成像鏡頭、面陣探測器及配套電路，匹配配套的手動旋轉式濾光片輪組，從而實現對不同波長光譜進行成像。但是以上公開的產品使用的濾光片只能覆蓋有限的幾個窄波段，而大多數情況下成像所需的光譜波段未知或波段數目較多，此時，這種類型的濾光方式掃描速度慢、適用范圍小的局限性就顯而易見。

發明內容

針對上述現有技術中組裝濾光片輪的便攜式多光譜系統掃描速度慢、自動化程度低的問題，本發明利用組裝有藍牙模塊的LCTF作為分光裝置，以手機作為成像裝置、控制裝置和數據處理器，實現基于手機調節LCTF、實時采集光譜圖像和分析數據的便攜式多光譜成像裝置。

本發明提供一種基于手機的便攜式多光譜成像裝置，包括手機、LCTF和光學鏡頭；所述光學鏡頭的一端與手機的相機相連，另一端連接LCTF；所述光學鏡頭、LCTF和手機連接組成一個整體；所述光學鏡頭、LCTF和手機的相機的光路共軸。