[發(fā)明專利]基于臺階濾光片的定點(diǎn)批量采集微型光譜儀

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210874356.2
• 申請日: 2022-07-25
• 公開（公告）號: CN115200704A
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊飛;張卓;林弘楊;孫勝春
• 申請（專利權(quán)）人: 長春長光辰譜科技有限公司
• 主分類號: G01J3/02
• 分類號: G01J3/02;G01J3/28;G01N21/01;G01N21/64
• 代理公司: 長春中科長光知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 22218
• 代理人: 陳陶

1.一種基于臺階濾光片的定點(diǎn)批量采集微型光譜儀，其特征在于，所述微型光譜儀包括面陣探測器、臺階濾光片以及光纖探頭陣列；

所述臺階濾光片用于實(shí)現(xiàn)光譜分光，所述臺階濾光片粘貼在所述面陣探測器上，位于所述面陣探測器與所述光纖探頭陣列之間；

所述的臺階濾光片沿像元的行方向上波長呈臺階式變化，同一行的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長不同；同一列的像元中，不同位置的像元對應(yīng)的波長相同；

所述面陣探測器用于接收經(jīng)過所述臺階濾光片分光的譜帶能量；

所述光纖探頭陣列包括多個光纖探頭，射入多個所述光纖探頭的光線分別入射到所述面陣探測器的多個不同區(qū)域，多個不同區(qū)域內(nèi)的多個不同位置分別獲得待測目標(biāo)的多個不同譜段的光譜特征，進(jìn)而同時獲取所述待測目標(biāo)多個不同點(diǎn)位的光譜數(shù)據(jù)；

所述光纖探頭陣列中所述光纖探頭的個數(shù)最多為(所述臺階濾光片的周期數(shù)×所述面陣探測器的像元的行數(shù))/2。

2.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述光纖探頭為Y型光纖探頭，所述Y型光纖探頭包括單頭端和雙頭端，所述單頭端連接到所述臺階濾光片的表面，所述雙頭端分別連接光源和采集點(diǎn)。

3.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述臺階濾光片的波長變化方向平行于所述面陣探測器的行方向。

4.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述臺階濾光片的尺寸不小于所述面陣探測器在相應(yīng)方向上的尺寸。

5.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述臺階濾光片的光譜范圍為可見范圍、紅外范圍或者可見-紅外范圍。

6.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述臺階濾光片的波長包含多個臺階變化周期，可以為包含多個周期的一整片；也可以為規(guī)格相同的多個單周期濾光片拼接成的一大片，拼接所用的單周期臺階濾光片的臺階級數(shù)應(yīng)相同，且各單周期臺階濾光片的波長覆蓋范圍應(yīng)與包含多個周期的一整片相同。

7.如權(quán)利要求1所述的微型光譜儀，其特征在于，所述面陣探測器的分辨率為w×h，h為行方向的像元數(shù)；所述臺階濾光片包含n個波長變化周期，所述光纖探頭陣列的每行共n個光纖探頭，對應(yīng)n個不同的采集點(diǎn)位，所述光纖探頭陣列共包含w×n個光纖探頭；所述臺階濾光片的每個波長變化周期包含m個臺階，每個波長變化周期包含m個不同的光譜通道，則所述臺階濾光片的每個光譜通道覆蓋的面陣探測器的單行像元數(shù)p的個數(shù)為：

8.如權(quán)利要求7所述的微型光譜儀，其特征在于，單個所述采集點(diǎn)位的不同的光譜通道的采集結(jié)果為：

其中，Gray_i為單個所述采集點(diǎn)位中第i個光譜通道采集的灰度值，Gray_ij為單個所述采集點(diǎn)位中第i個光譜通道中的第j個像元的灰度值。