[發明專利]高光譜成像分光光度計和系統

在審

• 申請號: 201880052608.5
• 申請日: 2018-06-13
• 公開（公告）號: CN110945561A
• 公開（公告）日: 2020-03-31
• 發明（設計）人: C.伯斯;T.理查德森;R.J.范安德爾;D.博斯謝爾;D.薩利爾
• 申請（專利權）人: 愛色麗公司
• 主分類號: G06T3/40
• 分類號: G06T3/40;G06T7/11;H04N5/225;G01J3/02;G01J3/26;G01J3/28;G01J3/51
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 劉書航;劉春元

1.一種用于測量樣本表面的一種或多種顏色的高光譜成像系統，包括：

樣本測量區；

照明組裝，包括至少一個指向所述樣本測量區的照明器；

拾取光學組裝，包括具有不同標稱峰值波長的多個可選光譜濾光片和成像相機，其中所述成像相機的視場包括所述樣本測量區的至少一部分；

主處理器，被耦合到所述照明組裝和所述拾取光學組裝，所述主處理器被配置有存儲在非易失性存儲器中的指令，用以：操作所述拾取光學組裝以相繼地逐步通過所述多個光譜濾光片，并且在每個光譜濾光片步驟處獲得至少一個二維圖像，并且激活和停用所述照明器；以及

圖像數據處理器，被配置有存儲在非易失性存儲器中的指令，用以：接收與每個光譜濾光片步驟相對應的圖像，將所接收的圖像組裝成高光譜圖像多維數據集，并且處理所述圖像多維數據集以確定所述樣本表面的至少一種顏色，所述高光譜圖像多維數據集具有與所獲取的圖像的兩個維度相對應的兩個維度和與所述多個可選濾光片的所述標稱峰值波長相對應的第三維度。

2. 根據權利要求1所述的高光譜成像系統， 其中圖像數據處理器進一步被配置為通過如下步驟處理圖像多維數據集以確定樣本表面的至少一種顏色：

標識感興趣的區域；

分析所述感興趣的區域以確定是否存在足夠的均勻顏色區來準許簡單的顏色平均功能；

如果存在足夠的均勻顏色區，則執行簡單的顏色平均處理以確定所述感興趣區域的顏色；

如果不存在足夠的均勻顏色區，則對圖像像素進行分割以排除包括陰影表面的像素并且排除包括鏡面反射的像素，并且確定剩余像素的顏色。

3.根據權利要求2所述的高光譜成像系統，其中圖像數據處理器進一步被配置為通過分割圖像的像素以排除包括陰影表面的像素并且排除包括鏡面反射的像素，并且確定多個色調的剩余像素的顏色，來處理圖像多維數據集，以確定所述樣本表面的至少一種顏色。

4.根據權利要求3所述的高光譜成像系統，其中多個主色調被標識并且被呈現給用戶。

5.根據權利要求3所述的高光譜成像系統，其中分割包括將具有低于第50個百分位的亮度的像素分割成第一堆，將具有等于或者高于第95個百分位的亮度的像素分割成第二堆，并且將剩余像素分割成第三堆，其中確定第三堆的顏色。

6.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，其中照明組裝包括指向所述樣本測量區的多個照明器。

7.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，進一步包括光澤測量組裝，所述光澤測量組裝具有指向樣本臺并且與至少一個照明器處于同一平面中的拾取光學器件。

8.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，其中多個光譜濾光片包括窄帶通濾光片。

9.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，其中多個光譜濾光片包括具有10nm的標稱中心間隔的窄帶通濾光片。

10.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，其中通過關于多個光譜濾光片的標稱峰值波長為所獲取的圖像中的多個像素位置構造反射率曲線，并且將所述反射率曲線中的每個變換成三維顏色空間中的坐標來確定樣本表面的多種顏色。

11.根據權利要求1所述的高光譜成像系統，其中主處理器進一步被配置有存儲在非易失性存儲器中的指令，以在每個光譜濾光片步驟處，獲得在環境光照明和主動照明下的圖像。