[發明專利]一種光源一體化成像鏡頭及光譜圖像攝取裝置、方法

在審

• 申請號: 202010541210.7
• 申請日: 2020-06-15
• 公開（公告）號: CN111649822A
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 黃威;鐘燕飛;張洪艷;李志剛;王桂強;許小京;張良培;羅旭東
• 申請（專利權）人: 廣州星博科儀有限公司
• 主分類號: G01J3/28
• 分類號: G01J3/28;G01J3/02;G03B15/05;G03B17/12
• 代理公司: 廣州海心聯合專利代理事務所(普通合伙) 44295
• 代理人: 王洪娟;冼俊鵬

本發明公開了一種光源一體化成像鏡頭及光譜圖像攝取方法，光譜成像技術。針對現有技術中鏡頭設置濾光模塊導致的成本、體積和重量問題提出本方案。主要為在鏡頭本體前端設置單色光源以實現窄光譜的照明環境。優點在于，利用單色光源進行攝像照明，可以得到波長范圍很窄的光譜圖像。鏡頭本體內直接省去電子濾光器，鏡頭整體明顯得到體積縮小和重量降低的效果。通過多種單色光源分別照明和同步拍攝，即可取得多光譜的光譜圖像。

技術領域

本發明涉及光譜成像技術，尤其涉及一種光源一體化成像鏡頭及光譜圖像攝取裝置、方法。

背景技術

光譜成像與傳統光學成像不同，是在傳統光學成像的基礎上，通過使用濾光技術或分光技術，實現對拍攝目標對應不同光譜或波長的光學成像技術。同時拍攝多個光譜或波長的光學圖像的集合得到光譜圖像立方體。濾光技術可以采用濾光片或電子濾光器實現，而分光技術可以使用棱鏡或是光柵等實現。使用電子濾光器，可以快速地對目標進行光譜掃描成像。

然而濾光片或電子濾光器等濾光模塊必須設置到鏡頭里面或前后，使得鏡頭或系統復雜，成本高居不下，同時也大大增加了鏡頭本身的體積及重量。如何實現光譜成像系統的優化，是業內亟待解決的問題。

發明內容

本發明目的在于提供一種光源一體化成像鏡頭及光譜圖像攝取裝置、方法，以降低鏡頭或系統成本和減小體積、降低重量。

本發明所述的一種光源一體化成像鏡頭，包括鏡頭本體；在鏡頭本體前端設置一光源模塊，光源模塊后端與鏡頭本體前端連接；光源模塊前側設有發光組件；發光組件由一種以上的單色光源組成；所述的鏡頭本體內設有線組，所述線組沿光軸方向延伸，靠近光源模塊的一端與發光組件電性連接，另一端延伸至鏡頭本體后端；所述的鏡頭本體后端設有第一快速卡口。

進一步地，所述的鏡頭本體設有用于容納所述線組的沿光軸方向延伸的線槽或通孔。

進一步地，所述的發光組件為LED光源或激光光源或其組合。

進一步地，所述的光源模塊與鏡頭本體可拆卸式連接；所述鏡頭本體前端設有第二快速卡口，所述第二快速卡口用于與所述的光源模塊后端卡接。

進一步地，所述線組與發光組件為觸點式連接。

一種光譜圖像攝取裝置，包括攝像主機和所述光源一體化成像鏡頭；所述攝像主機設置有光源驅動模塊和圖像采集芯片，所述的光源一體化成像鏡頭通過第一快速卡口與攝像主機安裝連接；光源一體化成像鏡頭光軸指向所述圖像采集芯片；所述的光源驅動模塊與所述線組位于鏡頭本體后端的延伸端觸點式電性連接。

一種光譜圖像攝取方法，利用所述光譜圖像攝取裝置進行光譜圖像攝取。

進一步地，將發光組件設置為多于一種單色光源組成；屏蔽環境光干擾后逐一點亮不同的單色光源，并獲取各單色光源對應波長的光譜圖像。

進一步地，將不同波長的光源錯開設置并通過驅動板控制分別點亮，同步控制攝像主機30攝取相應波長的光譜圖像。

本發明所述的一種光源一體化成像鏡頭及光譜圖像攝取裝置、方法，其優點在于，利用設置在鏡頭本體前端的單色光源進行攝像照明，可以得到波長單一性非常好的成像數據。降低了鏡頭本體內設置壓力，直接不用設置電子濾光器。相比以往的光譜成像技術得到體積縮小、成本降低和重量降低的效果。通過多種單色光源分別照明和同步拍攝，即可取得多光譜的光譜圖像。

可拆卸式連接也使得鏡頭更換不同光源更加便捷。當設置的單色光源多于一種的時候，還可以不用更換光源模塊即可連續攝取不同波長對應的光譜圖像，工作效率得到明顯提升。

附圖說明

圖1是本發明所述光譜圖像攝取裝置的結構示意圖。