[發(fā)明專利]高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110759520.0
• 申請(qǐng)日: 2021-07-05
• 公開（公告）號(hào): CN113324924A
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉誠(chéng);邢成志;林繼楠;李啟華;劉浩然;談偉;季祥光
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院
• 主分類號(hào): G01N21/25
• 分類號(hào): G01N21/25
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 晏波

1.一種高架污染源掃描成像的超光譜遙感系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括：視場(chǎng)定位相機(jī)裝置、光信號(hào)接收裝置、光信號(hào)處理裝置和分析終端；

所述視場(chǎng)定位相機(jī)裝置，用于對(duì)目標(biāo)工業(yè)區(qū)高架排放源進(jìn)行掃描，并在所述目標(biāo)工業(yè)區(qū)中存在高架排放源時(shí)，獲取所述高架排放源對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域的第一目標(biāo)方位角；

所述分析終端，用于基于所述第一目標(biāo)方位角，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的光信號(hào)采集角，并利用所述光信號(hào)采集角，對(duì)所述光信號(hào)接收裝置進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整；

所述光信號(hào)接收裝置，用于采集所述目標(biāo)區(qū)域的光譜信息；

所述光信號(hào)處理裝置，用于對(duì)所述光譜信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得數(shù)字信息；

所述分析終端，還用于基于所述數(shù)字信息，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分濃度。

2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)處理裝置包括分光組件和數(shù)模轉(zhuǎn)換部件；

所述分光組件，用于對(duì)所述光譜信息進(jìn)行分光，以獲得分光信息；

所述數(shù)模轉(zhuǎn)換部件，用于對(duì)所述分光信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以獲得所述數(shù)字信息。

3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，

所述分析終端，還用于基于所述數(shù)字信息，獲得所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分斜程總量；并基于所述污染成分斜程總量，獲得污染成分垂直柱總量；以及基于所述污染成分垂直柱總量、所述光信號(hào)接收裝置的采集視場(chǎng)角、所述目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)觀測(cè)距離和所述目標(biāo)區(qū)域的目標(biāo)觀測(cè)高度，獲得所述污染成分濃度。

4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)還包括成像裝置；

所述成像裝置，用于利用所述污染成分濃度，繪制所述目標(biāo)區(qū)域的污染成分圖像，并輸出所述污染成分圖像。

5.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述視場(chǎng)定位相機(jī)裝置包括定位相機(jī)、第一旋轉(zhuǎn)支架和方位數(shù)字顯示儀，所述第一旋轉(zhuǎn)支架可360°旋轉(zhuǎn)；

所述定位相機(jī)設(shè)置于所述第一旋轉(zhuǎn)支架上，所述第一旋轉(zhuǎn)支架用于對(duì)所述定位相機(jī)的方位角進(jìn)行調(diào)整；所述定位相機(jī)與所述方位數(shù)字顯示儀連接；

所述定位相機(jī)，用于對(duì)目標(biāo)工業(yè)區(qū)高架排放源進(jìn)行掃描，并在所述目標(biāo)工業(yè)區(qū)中存在高架排放源時(shí)，獲得所述高架排放源對(duì)應(yīng)的目標(biāo)區(qū)域方位信息；

所述方位數(shù)字顯示儀，用于基于所述方位信息，獲得所述第一目標(biāo)方位角。

6.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)接收裝置包括觀測(cè)組件和第二旋轉(zhuǎn)支架，所述第二旋轉(zhuǎn)支架具有第一旋轉(zhuǎn)部件和第二旋轉(zhuǎn)部件，所述第一旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度為0-360°，所述第二旋轉(zhuǎn)部件的旋轉(zhuǎn)角度為0-180°，所述光信號(hào)采集角包括第二目標(biāo)方位角和目標(biāo)俯仰角；

所述觀測(cè)組件設(shè)置于所述第二旋轉(zhuǎn)支架上，所述第一旋轉(zhuǎn)部件用于對(duì)所述觀測(cè)組件的方位角進(jìn)行調(diào)整，所述第二旋轉(zhuǎn)部件用于對(duì)所述觀測(cè)組件的俯仰角進(jìn)行調(diào)整；

所述分析終端，用于利用所述第二目標(biāo)方位角和所述目標(biāo)俯仰角，分別對(duì)所述第一旋轉(zhuǎn)部件和所述第二旋轉(zhuǎn)部件進(jìn)行調(diào)整，以實(shí)現(xiàn)對(duì)所述光信號(hào)接收裝置的調(diào)整。

7.如權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光信號(hào)接收裝置還包括玻璃罩，所述觀測(cè)組件包括望遠(yuǎn)鏡、三棱鏡、凸透鏡、遮光器、舵機(jī)和光纖；

所述玻璃罩包裹所述光信號(hào)接收裝置，用于阻止灰塵進(jìn)入所述光信號(hào)接收裝置；

所述望遠(yuǎn)鏡設(shè)置于所述光信號(hào)接收裝置的入光側(cè)，所述三棱鏡設(shè)置所述望遠(yuǎn)鏡與所述凸透鏡之間，所述遮光器設(shè)置于所述三棱鏡與所述凸透鏡之間，所述舵機(jī)與所述遮光器連接，所述光纖的接收端設(shè)置于與所述凸透鏡的焦點(diǎn)處，所述光纖的輸出端與所述光信號(hào)處理裝置連接；

所述望遠(yuǎn)鏡，用于采集所述光譜信息；

所述三棱鏡，用于對(duì)所述望遠(yuǎn)鏡采集的所述光譜信息進(jìn)行折射；

所述凸透鏡，用于對(duì)折射后的所述光譜信息聚焦于所述光纖的接收端；

所述光纖，用于將聚焦后的所述光譜信息發(fā)送至所述光信號(hào)處理裝置；

所述舵機(jī)，用于在觀測(cè)時(shí)間處于第一時(shí)段時(shí)，控制所述遮光器開啟，并在觀測(cè)時(shí)間處于第二時(shí)段時(shí)，控制所述遮光器關(guān)閉。