CN112197863A - 一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法，涉及光谱测量技术领域，该点阵光谱测量装置包括：物镜，其用于对目标进行成像；点扫描组件，用于以二维点阵形式采集物镜对目标的成像，得到二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；准直色散组件，其用于对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；成像组件，其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得二维点阵光中各束光的光谱信息。本申请将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，提高光谱测试效率。

Description

一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法

技术领域

本申请涉及光谱测量技术领域，具体涉及一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法。

背景技术

光谱仪是一种基本的光学测量仪器，其原理是通过采集目标物体的辐射、反射或透射的光信号，经过光学和电学信号处理后得到入射光的光谱功率分布曲线，由此分析得到入射光的各种详细信息，如辐射度学、光度学和色度学物理量，实现物质结构和成分的鉴定以及材料光学属性的测量。

传统的光纤光谱仪采用光纤作为光信号耦合器件，将被测光耦合到光谱仪中进行光谱分析。光纤光谱仪的基本配置一般包括光纤、狭缝、准直镜、聚焦镜、分光光栅、探测器等，光纤光谱仪的优势在于其测量系统的灵活性，用户可以根据需要搭建光谱采集系统。然而，光谱仪一次只能获得目标一个位置的光谱信息，要获得目标多个位置的光谱信息，则需要多次重新对准；成像光谱仪可以获得目标的成像光谱数据立方体，但是其空间扫描或光谱扫描方式限制了其效率，难以实现快速实时测量。

故而，为了多点光谱测量，现提供一种点阵光谱测量技术，以满足当前工作需求。

发明内容

本申请提供一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法，将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，提高光谱测试效率。

第一方面，本申请提供了一种点阵光谱测量装置，所述点阵光谱测量装置包括：

物镜，其用于对目标进行成像；

点扫描组件，用于以二维点阵形式采集所述物镜对目标的成像，得到二维点阵光，并将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

准直色散组件，其用于对所述一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

成像组件，其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得所述二维点阵光中各束光的光谱信息。

具体的，所述点扫描组件包括：

多根光导部件；

多根所述光导部件的一端以二维点阵形式排列，用于采集所述物镜对目标的成像，得到所述二维点阵光；

多根所述光导部件的另一端呈直线排列，以将所述二维点阵光转换为一维点阵光出射；其中，

多根所述光导部件以二维点阵形式排列的一端位于所述物镜的像平面。

具体的，所述点扫描组件包括：

多个以二维点阵形式排列第一光纤头，用于采集所述物镜对目标的成像，得到所述二维点阵光；

光耦合器，所述光耦合器上设有多个一维排列的第二光纤头，且所述第一光纤头通过光纤与相应的所述第二光纤头连接，以将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；其中，

各所述第一光纤头位于所述物镜的像平面。

具体的，各所述第一光纤头通过光纤与所述光耦合器的一侧连接；

各所述第二光纤头通过光纤与所述光耦合器的另一侧连接。

具体的，所述准直色散组件包括：

准直镜，其用于对所述一维点阵光进行准直处理；

色散部件，其用于对经过准直处理的一维点阵光进行色散处理；

聚焦镜，其用于对经过准直和色散处理的一维点阵光进行聚焦处理，从而使得经过准直和色散处理的一维点阵光在所述成像组件上成像。

优选的，所述点扫描组件的出射端位于所述准直镜的物方焦平面。

进一步的，所述装置还包括狭缝部件；

所述狭缝部件位于所述准直镜的物方焦平面上；

所述点扫描组件的出射端靠近所述狭缝部件；

所述狭缝部件的狭缝长度方向与所述点扫描组件的出射端的排列方向平行。

第二方面，本申请提供了一种点阵光谱测量方法，所述点阵光谱测量方法基于第一方面的点阵光谱测量装置，即基于依次间隔设置的物镜、点扫描组件、准直色散组件以及成像组件，所述点阵光谱测量方法包括以下步骤：

利用所述物镜对目标进行成像；

利用所述点扫描组件以二维点阵的形式采集所述物镜对目标的成像，得到二维点阵光，并将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

利用所述准直色散组件对所述一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

利用所述成像组件对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得所述二维点阵光中各束光的光谱信息。

第三方面，本申请提供了一种面阵色度测量装置，所述面阵色度测量装置基于第一方面所述的点阵光谱测量装置，所述面阵色度测量装置包括：

设置于所述物镜与所述点扫描组件之间的光分束器，其用于采集所述物镜对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光；

相机感光芯片，其用于接收所述第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息；其中，

所述第二分束光射向所述点扫描组件。

第四方面，本申请提供了一种面阵色度测量方法，所述面阵色度测量方法基于第三方面所述的点阵光谱测量装置，所述面阵色度测量方法包括以下步骤：

利用光分束器采集所述物镜对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光，所述第一分束光射向相机感光芯片，所述第二分束光射向所述点扫描组件；

利用所述相机感光芯片接收所述第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息。

本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：

1、本申请结构将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，同时提供多点光谱信息，提高光谱测试效率，具有更高的标定准确性。

2、本申请与成像光谱仪相比，不需要扫描，可以满足多点实时测量需求。

3、本申请能够应用于面阵色度计，相比于普通色度计中的单点光谱标定，可以同时提供多点光谱信息，具有更高的标定准确性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的点阵光谱测量装置的一种结构示意图；

图2为本申请实施例提供的点阵光谱测量装置的另一种结构示意图；

图3为本申请实施例提供的点阵光谱测量装置的点扫描组件中光导部件的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的点阵光谱测量装置的点扫描组件中第一光纤头、光耦合器以及第二光纤头的结构示意图；

图5为本申请实施例提供的点阵光谱测量方法的步骤流程图；

图6为本申请实施例提供的面阵色度测量装置的结构原理图；

图7为本申请实施例提供的面阵色度测量方法的步骤流程图；

图中标记：

1、物镜；2、点扫描组件；20、光导部件；21、第一光纤头；22、光耦合器；23、第二光纤头；3、准直色散组件；30、准直镜；31、色散部件；32、聚焦镜；4、成像组件；5、狭缝部件；6、光分束器；7、相机感光芯片；8、目标。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

本申请实施例提供一种点阵光谱测量装置、面阵色度测量装置及方法，将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，同时提供多点光谱信息，提高光谱测试效率，具有更高的标定准确性。

为达到上述技术效果，本申请的总体思路如下：

一种点阵光谱测量装置，该装置包括：

物镜1，其用于对目标进行成像；

点扫描组件2，用于以二维点阵形式采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

准直色散组件3，其用于对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

成像组件4，其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得二维点阵光中各束光的光谱信息。

以下结合附图对本申请的实施例作进一步详细说明。

第一方面，参见图1~4所示，本申请实施例提供一种点阵光谱测量装置，该点阵光谱测量装置包括：

物镜1，其用于对目标进行成像；

点扫描组件2，用于以二维点阵形式采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

准直色散组件3，其用于对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

成像组件4，其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得二维点阵光中各束光的光谱信息。

本申请实施例中的点阵光谱测量装置，在使用过程中，物镜1将目标成像于其像平面，位于物镜1的像平面的点扫描组件2将目标发出的光收集，将得到的二维点阵光转换成一维点阵光出射，再经过准直色散组件3的准直处理、色散处理和聚焦处理，最后经过准直处理、色散处理和聚焦处理的光成像于成像组件4。

本申请实施例的结构简单，操作方便，将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，同时提供多点光谱信息，提高光谱测试效率，具有更高的标定准确性。

另外，本申请实施例与成像光谱仪相比，不需要扫描，可以满足多点实时测量需求。

本申请实施例的一种实施方式中，点扫描组件2包括：

多根光导部件20；

多根光导部件20的一端以二维点阵形式排列，用于采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光；

多根光导部件20的另一端呈直线排列，以将二维点阵光转换为一维点阵光出射；

其中，多根光导部件20以二维点阵形式排列的一端位于物镜1的像平面；

多根光导部件20呈直线排列的一端位于准直镜30的物方焦平面；

在采集到物镜1对目标的成像后，此时获得的光是二维点阵形式的，即二维点阵光，在光传输直至从多根光导部件20的另一端出射时，由于多根光导部件20的另一端呈直线排列，故而以将此前的二维点阵光转换为了一维点阵光出射。

本申请实施例的另一种实施方式中，在具体实施时，点扫描组件2包括：

多个以二维点阵形式排列第一光纤头21，用于采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光；

光耦合器22，光耦合器22上设有多个一维排列的第二光纤头23，且第一光纤头21通过光纤与相应的第二光纤头23连接，以将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

其中，第一光纤头21位于物镜1的像平面；

第二光纤头23位于准直镜30的物方焦平面。

在此实施方式中，第一光纤头21采集到物镜1对目标的成像后，此时获得的光是二维点阵形式的，即二维点阵光，在光通过第一光纤头21传输直至从各第二光纤头23的另一端出射时，由于各第二光纤头23呈直线排列，故而以将此前的二维点阵光转换为了一维点阵光出射；

需要说明的是，第一光纤头21和第二光纤头23的数量相同且一一对应。

具体的，各第一光纤头21通过光纤与光耦合器22的一侧连接；

各第二光纤头23通过光纤与光耦合器22的另一侧连接。

具体的，点阵光谱测量包括：

至少两个点扫描组件2，各点扫描组件2用于以不同的二维点阵形式采集物镜1对目标的成像，得到对应的二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

由于点阵光谱测量包括至少两个点扫描组件2，各点扫描组件2对应不同的二维点阵形式，故而能够根据需求设计不同的二维点阵形式，从而根据需求得到不同形式的二维点阵光；

若点扫描组件2包括多根光导部件20，则各点扫描组件2中的多根光导部件20的一端以与各点扫描组件2对应的二维点阵形式排列，多根光导部件20的另一端则均呈直线排列；

若点扫描组件2包括多个以二维点阵形式排列第一光纤头21以及光耦合器22，光耦合器22上设有多个一维排列的第二光纤头23，则各点扫描组件2中的多个第一光纤头21以与各点扫描组件2对应的二维点阵形式排列。

具体的，本申请实施例中的二维点阵形式包括矩形阵列形式或圆环阵列形式或其他样式的点阵形式。

具体的，准直色散组件3包括：

准直镜30，其用于对一维点阵光进行准直处理；

色散部件31，其用于对经过准直处理的一维点阵光进行色散处理；

聚焦镜32，其用于对经过准直和色散处理的一维点阵光进行聚焦处理，从而使得经过准直和色散处理的一维点阵光在成像组件4上成像。

其中，物镜1、点扫描组件2、准直镜30、色散部件31、聚焦镜32以及成像组件4依次间隔设置；

色散部件31可以为棱镜、光栅或棱镜-光栅组合结构。

另外，物镜1、准直镜30、色散部件31以及聚焦镜32的光轴共轴。

其中，点扫描组件2的入射端位于物镜1的像平面，点扫描组件2的出射端位于准直镜30的物方焦平面；

具体的，当点扫描组件2包括多根光导部件20时，光导部件20的入射端位于物镜1的像平面，光导部件20的出射端位于准直镜30的物方焦平面；

当点扫描组件2包括多个以二维点阵形式排列第一光纤头21以及光耦合器22时，第一光纤头21位于物镜1的像平面，第二光纤头23位于准直镜30的物方焦平面。

当点扫描组件2包括多个以二维点阵形式排列第一光纤头21以及光耦合器22，光耦合器22上设有多个一维排列的第二光纤头23时，对该结构的点扫描组件2的具体工作模式进行说明：

在具体实施时，点扫描组件2的前端利用自身的第一光纤头21采集物镜1对目标的成像对应的光线，得到二维点阵光，假设第一光纤头21以M*N的阵列形式排列，即二维点阵光中的光线也按照M*N的阵列形式排列，进而二维点阵光在传输过程中经过光耦合器22，通过点扫描组件2的后端的第二光纤头23以一维点阵光的形式射出，由于二维点阵光中的光线按照M*N的阵列形式排列，故而一维点阵光为1*MN的一维结构；

需要说明的是， M*N中的M和N为不小于1的正整数；

如M*N可以为3*3、4*6、5*7或其他阵列结构；

当M*N取5*7时，即7行5列，则点扫描组件2的前端可以收集35个空间点的光信息，点扫描组件2的后端则射出35*1的一维点阵光。

另外，根据M*N个第一光纤头21构成点阵结构，点阵在空间上可以排布为矩形，可以排布为圆形，也可以排布为其他不规则形状；

第一光纤头21的二维结构排列转化为第二光纤头23的一维结构的排列方式可以为直接排列，可以为通过中间媒介间接排列，可以为通过光纤耦合方式排列，可以为通过光纤焊接的方式排列。

在具体实施时，第二光纤头23射出的一维点阵光照射在准直镜30的物方焦平面上，利用准直镜30进行准直处理，获得多条平行光，再利用色散部件31进行色散处理，变成二维空间结构，最后再利用聚焦镜32得到二维分布光，使得经过准直和色散处理的一维点阵光，即二维分布光在成像组件4上成像；

一维结构的出射光经过色散系统色散后变成二维空间结构，

其中，说明书附图的图1中成像组件4上的x方向表示单个点的光谱信息，图1中成像组件4上的y方向表示M*N个点分别在特定波长处的光信息。

本申请实施例中，成像组件4包括二维图像传感器及图像后处理系统，二维图像传感器可以为二维面阵CCD图像传感器，可以为二维面阵CMOS图像传感器，也可以为二维PD阵列结构。

二维图像传感器得到的二维空间光谱信息由图像后处理系统经过图像处理算法，即可还原得到M*N个空间点中每个点对应的光谱信息；

二维分布光中的各光线成像后，分别形成各自对应的一排光谱图，即对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理后得到的二维分布光成像后，形成多排光谱图，即二维空间光谱图；

其中，二维空间光谱图对应的二维空间光谱信息包括空间维信息和光谱维信息，空间维信息用于表明二维分布光中的各光线对应二维点阵光中的哪一个空间点，光谱维信息则是二维分布光中的各光线对应的光谱信息。

进一步的，该点阵光谱测量装置还可以包括狭缝部件5；

狭缝部件5位于准直镜30的物方焦平面上，点扫描组件2的出射端靠近狭缝部件5；

狭缝部件5的狭缝长度方向与点扫描组件2的出射端的排列方向平行；

即狭缝部件5的狭缝长度方向与多根光导部件20呈直线排列的一端的排列方向平行；

狭缝部件5的狭缝长度方向与第二光纤头23的排列方向平行。

无狭缝部件5时，点扫描组件2的出射端位于准直镜30的物方焦平面，一维排列的点扫描组件充当狭缝部件5，即充当光谱仪狭缝；

添加狭缝部件5时，狭缝部件5需要位于准直镜30的物方焦平面，狭缝部件5位于点扫描组件2的出射端与准直镜30之间。

第二方面，参见图5所示，本申请实施例还提供一种点阵光谱测量方法，该方法基于本申请实施例的第一方面提及的点阵光谱测量装置，即基于依次间隔设置的物镜1、点扫描组件2、准直色散组件3以及成像组件4，该点阵光谱测量方法包括以下步骤：

S1、利用物镜1对目标进行成像；

S2、利用点扫描组件2以二维点阵的形式采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

S3、利用准直色散组件3对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

S4、利用成像组件4对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得二维点阵光中各束光的光谱信息。

本申请实施例中，利用点阵光谱测量装置进行点阵光谱测量，在使用过程中，物镜1将目标成像于其像平面，位于物镜1的像平面的点扫描组件2将目标发出的光收集，将得到的二维点阵光转换成一维点阵光出射，再经过准直色散组件3的准直处理、色散处理和聚焦处理，最后经过准直处理、色散处理和聚焦处理的光成像于成像组件4。

本申请实施例的结构简单，操作方便，将二维点阵光转化为一维点阵光，并结合准直色散处理，获得二维点阵光中各束光的光谱信息，从而能够应用于空间多点光谱测试，同时提供多点光谱信息，提高光谱测试效率，具有更高的标定准确性。

另外，本申请实施例与成像光谱仪相比，不需要扫描，可以满足多点实时测量需求。

具体的，在该点阵光谱测量中，点扫描组件2可以包括：

多根光导部件20；

多根光导部件20的一端以二维点阵形式排列，用于采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光；

多根光导部件20的另一端呈直线排列，以将二维点阵光转换为一维点阵光出射；

其中，多根光导部件20以二维点阵形式排列的一端位于物镜1的像平面；

多根光导部件20呈直线排列的一端位于准直镜30的物方焦平面；

在采集到物镜1对目标的成像后，此时获得的光是二维点阵形式的，即二维点阵光，在光传输直至从多根光导部件20的另一端出射时，由于多根光导部件20的另一端呈直线排列，故而以将此前的二维点阵光转换为了一维点阵光出射。

在具体实施时，点阵光谱测量方法中的点扫描组件2可以包括：

多个以二维点阵形式排列第一光纤头21，用于采集物镜1对目标的成像，得到二维点阵光；

光耦合器22，光耦合器22上设有多个一维排列的第二光纤头23，且第一光纤头21通过光纤与相应的第二光纤头23连接，以将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

其中，第一光纤头21位于物镜1的像平面；

第二光纤头23位于准直镜30的物方焦平面。

在此实施方式中，第一光纤头21采集到物镜1对目标的成像后，此时获得的光是二维点阵形式的，即二维点阵光，在光通过第一光纤头21传输直至从各第二光纤头23的另一端出射时，由于各第二光纤头23呈直线排列，故而以将此前的二维点阵光转换为了一维点阵光出射；

需要说明的是，第一光纤头21和第二光纤头23的数量相同且一一对应。

具体的，各第一光纤头21通过光纤与光耦合器22的一侧连接；

各第二光纤头23通过光纤与光耦合器22的另一侧连接。

具体的，在该点阵光谱测量方法中，准直色散组件3包括准直镜30、色散部件31以及聚焦镜32，利用准直色散组件3对一维点阵光进行准直处理以及色散处理中，具体包括以下步骤：

利用准直镜30对一维点阵光进行准直处理；

利用色散部件31对经过准直处理的一维点阵光进行色散处理；

利用聚焦镜32对经过准直和色散处理的一维点阵光进行聚焦处理，从而使得经过准直和色散处理的一维点阵光在成像组件4上成像；

其中，物镜1、点扫描组件2、准直镜30、色散部件31、聚焦镜32以及成像组件4依次间隔设置；

色散部件31可以为棱镜、光栅或棱镜-光栅组合结构。

另外，物镜1、准直镜30、色散部件31以及聚焦镜32的光轴共轴。

第三方面，参见图6所示，本申请实施例还提供一种面阵色度测量装置，该面阵色度测量装置基于第一方面的点阵光谱测量装置，该面阵色度测量装置包括：

设置于物镜1与点扫描组件2之间的光分束器6，其用于采集物镜1对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光；

相机感光芯片7，其用于接收第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息；其中，

第二分束光射向点扫描组件2。

本申请实施例中，能够应用于面阵色度计，相比于普通色度计中的单点光谱标定，可以同时提供多点光谱信息，具有更高的标定准确性。

本申请实施例，通过光分束器6将光路分束，一束进入点扫描组件2，一束进入相机感光芯片7，

假设点扫描组件2的点阵形式为M*N，由于点扫描组件2靠近物镜1的一侧以M*N的点阵形式排列，故而能够同时获取M*N个空间点的光谱信息和整个测量目标的彩色图像信息，可以对目标进行高精度面阵色度测量。

需要说明的是，光分束器6的分束比可以为2:8、3:7、5:5、6:4，也可以为其他比例。

必要时，为了同时进行点阵光谱测量以及面阵色度测量，可以组成以新的点阵光谱测量装置，即具有面阵色度测量功能的点阵光谱测量装置，该点阵光谱测量装置包括：

物镜1，其用于对目标进行成像；

光分束器6，其用于采集物镜1对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光；

点扫描组件2，用于以二维点阵形式采集第二分束光，得到二维点阵光，并将二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

准直色散组件3，其用于对一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

成像组件4，其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得二维点阵光中各束光的光谱信息

相机感光芯片7，其用于接收第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息；其中，

光分束器6设置于物镜1与点扫描组件2之间。

第四方面，参见图7所示，本申请实施例还提供一种面阵色度测量方法，该面阵色度测量方法基于第三方面的面阵色度测量装置，该面阵色度测量方法包括以下步骤：

A1、在物镜1与点扫描组件2之间增设一光分束器6，在光分束器6的一侧设置相机感光芯片7；

A2、利用光分束器6采集物镜1对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光，第一分束光射向相机感光芯片7，第二分束光射向点扫描组件2；

A3、利用相机感光芯片7接收第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息。

本申请实施例中，能够应用于面阵色度计，相比于普通色度计中的单点光谱标定，可以同时提供多点光谱信息，具有更高的标定准确性。

本申请实施例，通过光分束器6将光路分束，一束进入点扫描组件2，一束进入相机感光芯片7，

假设点扫描组件2的点阵形式为M*N，由于点扫描组件2靠近物镜1的一侧以M*N的点阵形式排列，故而能够同时获取M*N个空间点的光谱信息和整个测量目标的彩色图像信息，可以对目标进行高精度面阵色度测量。

需要说明的是，光分束器6的分束比可以为2:8、3:7、5:5、6:4，也可以为其他比例。

需要说明的是，在本申请中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种点阵光谱测量装置，其特征在于，所述装置包括：

物镜（1），其用于对目标进行成像；

点扫描组件（2），用于以二维点阵形式采集所述物镜（1）对目标的成像，得到二维点阵光，并将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

准直色散组件（3），其用于对所述一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

成像组件（4），其用于对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得所述二维点阵光中各束光的光谱信息。

2.如权利要求1所述的点阵光谱测量装置，其特征在于，所述点扫描组件（2）包括：

多根光导部件（20）；

多根所述光导部件（20）的一端以二维点阵形式排列，用于采集所述物镜（1）对目标的成像，得到所述二维点阵光；

多根所述光导部件（20）的另一端呈直线排列，以将所述二维点阵光转换为一维点阵光出射；其中，

多根所述光导部件（20）以二维点阵形式排列的一端位于所述物镜（1）的像平面。

3.如权利要求1所述的点阵光谱测量装置，其特征在于，所述点扫描组件（2）包括：

多个以二维点阵形式排列第一光纤头（21），用于采集所述物镜（1）对目标的成像，得到所述二维点阵光；

光耦合器（22），所述光耦合器（22）上设有多个一维排列的第二光纤头（23），且所述第一光纤头（21）通过光纤与相应的所述第二光纤头（23）连接，以将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；其中，

各所述第一光纤头（21）位于所述物镜（1）的像平面。

4.如权利要求3所述的点阵光谱测量装置，其特征在于：

各所述第一光纤头（21）通过光纤与所述光耦合器（22）的一侧连接；

各所述第二光纤头（23）通过光纤与所述光耦合器（22）的另一侧连接。

5.如权利要求1所述的点阵光谱测量装置，其特征在于，所述准直色散组件（3）包括：

准直镜（30），其用于对所述一维点阵光进行准直处理；

色散部件（31），其用于对经过准直处理的一维点阵光进行色散处理；

聚焦镜（32），其用于对经过准直和色散处理的一维点阵光进行聚焦处理，从而使得经过准直和色散处理的一维点阵光在所述成像组件（4）上成像。

6.如权利要求5所述的点阵光谱测量装置，其特征在于，所述点扫描组件（2）的出射端位于所述准直镜（30）的物方焦平面。

7.如权利要求6所述的点阵光谱测量装置，其特征在于，所述装置还包括狭缝部件（5）；

所述狭缝部件（5）位于所述准直镜（30）的物方焦平面上；

所述点扫描组件（2）的出射端靠近所述狭缝部件（5）；

所述狭缝部件（5）的狭缝长度方向与所述点扫描组件（2）的出射端的排列方向平行。

8.一种点阵光谱测量方法，其特征在于，所述方法基于依次间隔设置的物镜（1）、点扫描组件（2）、准直色散组件（3）以及成像组件（4），所述方法包括以下步骤：

利用所述物镜（1）对目标进行成像；

利用所述点扫描组件（2）以二维点阵的形式采集所述物镜（1）对目标的成像，得到二维点阵光，并将所述二维点阵光转换成一维点阵光后出射；

利用所述准直色散组件（3）对所述一维点阵光进行准直处理、色散处理以及聚焦处理；

利用所述成像组件（4）对经过准直处理、色散处理以及聚焦处理的一维点阵光成像，获得所述二维点阵光中各束光的光谱信息。

9.一种面阵色度测量装置，其特征在于，所述测量装置基于权利要求1所述的点阵光谱测量装置，所述测量装置包括：

设置于所述物镜（1）与所述点扫描组件（2）之间的光分束器（6），其用于采集所述物镜（1）对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光；

相机感光芯片（7），其用于接收所述第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息；其中，

所述第二分束光射向所述点扫描组件（2）。

10.一种面阵色度测量方法，其特征在于，所述测量方法基于权利要求9所述的面阵色度测量装置，所述测量方法包括以下步骤：

利用光分束器（6）采集所述物镜（1）对目标的成像并进行分束处理，获得第一分束光和第二分束光，所述第一分束光射向相机感光芯片（7），所述第二分束光射向所述点扫描组件（2）；

利用所述相机感光芯片（7）接收所述第一分束光，并进行分析获取对应的彩色图像信息。

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