[發(fā)明專利]一種基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010550926.3
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111795933A
• 公開（公告）日: 2020-10-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何賽靈;姚辛勵
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G01N21/25
• 分類號: G01N21/25;G01N21/01
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 林松海

本發(fā)明公開了一種基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，包括高光譜相機、共軛相機、前置成像模組、掃描振鏡、分束器；利用分束器將前置成像模組所成像按照分光比分為兩個通道，分別進入高光譜相機和共軛相機進行雙通道成像，其中高光譜相機和共軛相機的像面共軛，共用前置成像模組，通過觀察共軛相機的圖像位置信息及清晰度，可對目標進行快速定位與對焦；其中高光譜相機使用掃描振鏡對視場進行掃描成像；所述的前置成像模組的工作模式包括宏觀成像、微觀成像和內(nèi)窺成像模式。本發(fā)明可實現(xiàn)對目標進行快速定位與對焦，避免了反復(fù)推掃成像，可極大地提升高光譜數(shù)據(jù)的采集效率；并且通過改變前置成像模組，可以工作在多種模式下。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于光學技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)。

背景技術(shù)

高光譜成像結(jié)合了光譜學和數(shù)字成像技術(shù)，已廣泛應(yīng)用于遙感、醫(yī)學、農(nóng)業(yè)、食品檢測等領(lǐng)域。根據(jù)高光譜成像的工作模式，可分為點掃描、推掃和凝視成像。推掃式高光譜成像技術(shù)在空間分辨率、光譜分辨率和采集時間之間有很好的折衷，是目前比較成熟的高光譜成像技術(shù)。但是，該系統(tǒng)需要安裝在推掃的宏觀移動部件上，這限制了它的成像范圍和緊湊的尺寸。此外，很難快速定位和關(guān)注感興趣區(qū)域。主要依靠操作者的經(jīng)驗來對線光譜圖像進行對焦，而且往往需要多次推掃成像來確定成像位置，非常耗時。

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，本發(fā)明提供了一種基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)。

一種基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，包括高光譜相機、共軛相機、前置成像模組、掃描振鏡、分束器；利用分束器將前置成像模組所成像按照分光比分為兩個通道，分別進入高光譜相機和共軛相機進行雙通道成像，其中高光譜相機和共軛相機的像面共軛，共用前置成像模組，通過觀察共軛相機的圖像位置信息及清晰度，可對目標進行快速定位與對焦；其中高光譜相機使用掃描振鏡對視場進行掃描成像；所述的前置成像模組的工作模式包括宏觀成像、微觀成像和內(nèi)窺成像模式。

所述的共軛相機與高光譜相機兩者的像面共軛，采用RGB相機、灰度相機或者全光相機。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，入射到掃描振鏡的光是前置成像模組所成像物面上的光，并被準直為平行光，中繼到高光譜相機的狹縫上，通過改變掃描振鏡的角度，實現(xiàn)狹縫上的中繼像面上下挪動，最終達到視場掃描高光譜成像。

所述的高光譜相機屬于線掃描高光譜相機，依次包括高光譜相機中繼透鏡、狹縫、準直透鏡、棱鏡-光柵-棱鏡對、聚焦透鏡、高光譜相機感光芯片。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，宏觀成像模式時，所述前置成像模組由相機鏡頭和前置成像中繼透鏡組成，相機鏡頭的像面位于前置成像中繼透鏡的焦平面上。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，微觀成像模式時，所述前置成像模組由顯微物鏡和電可調(diào)透鏡組成，通過電可調(diào)透鏡實現(xiàn)顯微物鏡在不同焦平面上的成像。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，內(nèi)窺成像模式時，所述前置成像模組由內(nèi)窺鏡頭，傳像光纖，顯微物鏡組成，通過傳像光纖將內(nèi)窺鏡頭所成的像傳輸?shù)斤@微物鏡的成像面上進行放大。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，內(nèi)窺鏡頭也可替換為顯微物鏡和電可調(diào)透鏡的組合，并利用距離傳感器、電可調(diào)透鏡和微型計算機實現(xiàn)對樣品的快速聚焦。

所述的基于振鏡掃描的多模式雙通道成像檢測系統(tǒng)，使用內(nèi)窺鏡頭可深入人體內(nèi)部或海洋底泥，實現(xiàn)人體內(nèi)部或海洋底泥生物的原位探測；使用顯微物鏡可實現(xiàn)海洋水體及海底土壤表面等多環(huán)境原位顯微探測。