CN116448689A - 基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备。所述方法包括：根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。本发明可以根据需要对待检测物体的每个部分的成像效果进行精确调整，获得期望精度的图像，并且对物体内部的期望部位进行构造显示。

Description

基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备
技术领域
本发明实施例涉及光学成像技术领域，尤其涉及一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备。
背景技术
随着光学探测机理研究的深入以及光学器件制造工艺的迅速发展，各种光学探测技术逐渐成熟，受到世界各国的高度重视。目前光学成像技术领域的相关技术手段主要采用的是光学反射的成像机理，虽然能够满足成像需求，但是也存在成像效果不够连续及成像精度较低的问题。此外，在某些特定领域，如产品检测领域，在得到物体外部形状图像的同时，还希望同时能够检测到物体的内部构造，从而对物品实现全方位检测，这些需求都是目前的光学成像技术手段难以有效满足的。因此，开发一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备，可以有效克服上述相关技术中的缺陷，就成为业界亟待解决的技术问题。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备。
第一方面，本发明的实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，包括：根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域，包括：在每一透光单元上，获取单一像素单元在Y轴向和X轴向的像素点预设分布比例系数，以及所述每一透光单元的表面积与每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量平方的无量纲比值，将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造；其中，每一透光单元与每一像素单元均为矩形，且每两个透光单元之间表面积相等，每两个像素单元之间面积相等。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造，包括：其中，N为全部透光区域的划分构造；K为所述预设分布比例系数，根据实际需求预先确定；S为每一透光单元的表面积；/>为每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述在每一透光区域上设置一透光板，包括：在每一透光区域上设置双层透光介质的板体，不同透光单元的相同像素单元位置上设置的板体的谐振频率相异，所述谐振频率与预设波段的光线的频率相对应。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线，包括：所述预设波段的光线透过所述板体时与板体产生谐振，所述预设波段的光线的传播速度降至所有透射光线中最低，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，则通过所述每一透光板采集的光线中所述预设波段的光线的比例达到最高。
在上述方法实施例内容的基础上，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，包括： 其中，/>为光线相对双层透光介质的板体的透射度；n为光线相对双层透光介质的板体的折射率；c为光线在真空中的速度；v为光线在双层透光介质的板体中的速度。
第二方面，本发明的实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测系统，包括：光线采集器，用于收集待检测物体反射或发出的光线；透光器，用于将不同像素单元的预设波段的光线按照对应频率进行采集，并将采集到的光线发送至光线合成器；光线合成器，用于将每一像素单元采集的多个频率的光线进行合成，得到合成光信号，并将合成光信号发送至光电转换器；光电转换器，用于将合成光信号转换为电信号，并发送至处理器；处理器，用于实现如前述任一方法实施例所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。
第三方面，本发明的实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，包括：第一主模块，用于实现根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；第二主模块，用于实现在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；第三主模块，用于实现每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；第四主模块，用于实现将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
第四方面，本发明的实施例提供了一种电子设备，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。
第五方面，本发明的实施例提供了一种非暂态计算机可读存储介质，非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，计算机指令使计算机执行第一方面的各种实现方式中任一种实现方式所提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。
本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法及设备，通过在多个成像屏幕上对像素区域进行精细划分，并在划分出的每个像素区域进行滤光，得到针对每个像素区域的不同频率的多个单光，之后再将多个单光进行合成，最终得到物体的检测图像，可以根据需要对待检测物体的每个部分的成像效果进行精确调整，获得期望精度的图像，并且对物体内部的期望部位进行构造显示。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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为本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法流程示意图；
图2为本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置结构示意图；
图3为本发明实施例提供的电子设备的实体结构示意图；
图4为本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测系统结构示意图；
图5为本发明实施例提供的透光单元及像素单元结构示意图；
图6为本发明实施例提供的双层透光介质的板体结构示意图；
图7为本发明实施例提供的多个透光单元在透光面板上的分布结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
本发明实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，参见图1，该方法包括：根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域，包括：在每一透光单元上，获取单一像素单元在Y轴向和X轴向的像素点预设分布比例系数，以及所述每一透光单元的表面积与每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量平方的无量纲比值，将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造；其中，每一透光单元与每一像素单元均为矩形，且每两个透光单元之间表面积相等，每两个像素单元之间面积相等。需要说明的是，X轴向代表水平方向，Y轴向代表竖直方向。
具体的，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域可以参见图5。图5中，透光单元501上均匀分布了十六个预定好的如像素单元502一样的像素单元（每个像素单元在透光单元501上的坐标不同），即每个像素单元对应一个透光区域。每个透光区域根据需要透过的光线的频率，设置不同的硬度、质量、外形尺寸及材质的厚度双层透光介质的板体。透光单元501的数量根据需要采集的光线的波段数量进行确定，即有数量Q的波段的光线需要透射，则像素单元502的数量也为Q，则对应的透光单元501的数量也为Q。Q个透光单元501按照预定顺序排列在透光面板701上，如图7所示（图7中Q为6），则共同构成透光器。在光线合成时，将每个像素单元透出的光线按照像素单元的位置进行合成。例如图7中，将每个透光单元501上的六个像素单元502透出的光线进行合成，得到像素单元502坐标位置的待测目标物体的透出光线合成图。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造，包括：（1）其中，N为全部透光区域的划分构造；K为所述预设分布比例系数，根据实际需求预先确定；S为每一透光单元的表面积；/>为每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量。
具体的，像素单元的大小（即内部含有的像素点的数量）可以根据对待检测目标物的检测清晰度的高低进行划分。如果期望待检测目标物的检测清晰度较高，则可以调整（1）式使得N值增大，则获得较为细致的像素单元划分；反之，如果期望待检测目标物的检测清晰度降低，则可以调整（1）式使得N值减小，则获得较为粗略的像素单元划分。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述在每一透光区域上设置一透光板，包括：在每一透光区域上设置双层透光介质的板体，不同透光单元的相同像素单元位置上设置的板体的谐振频率相异，所述谐振频率与预设波段的光线的频率相对应。
具体可以参见图6，双层透光介质的板体由第一板体601和第二板体602构成，第一板体601和第二板体602之间是腔体603。双层透光介质的板体的谐振频率由第一板体601和第二板体602硬度、质量、外形尺寸及材质等因素来决定，从而对应预设波段的光线的频率。需要说明的是，每一透光区域上设置的透光板也可以是多层结构或单层结构的，如1层、3层或4层，层数根据透光的滤度要求来确定，且各种层数均在本专利的保护范围内，此处不再赘述。
在另一实施例中，波段光线的数量可以为六个，即700纳米至2500纳米波段光线（具体可以为1500纳米，透过的该波段光线即可对待测物体的相应部分形成透视，从而方便观察物体的内部构造），2500纳米至25微米波段光线（具体可以为10微米，透过的该波段光线即可对待测物体的相应部分形成透视，从而方便观察物体的内部构造），25微米至1毫米波段光线（具体可以为0.3毫米，透过的该波段光线即可对待测物体的相应部分形成透视，从而方便观察物体的内部构造），10纳米至400纳米波段光线（具体可以为300纳米），1皮米至10纳米波段光线（具体可以为1纳米，透过的该波段光线即可对待测物体的相应部分形成透视，从而方便观察物体的内部构造），0.1皮米至1皮米波段光线（具体可以为0.5皮米，透过的该波段光线即可对待测物体的相应部分形成透视，从而方便观察物体的内部构造）。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线，包括：所述预设波段的光线透过所述板体时与板体产生谐振，所述预设波段的光线的传播速度降至所有透射光线中最低，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，则通过所述每一透光板采集的光线中所述预设波段的光线的比例达到最高（即相对更多的透过了单一频率的光线）。
基于上述方法实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，包括：（2）/>（3）其中，/>为光线相对双层透光介质的板体的透射度；n为光线相对双层透光介质的板体的折射率；c为光线在真空中的速度；v为光线在双层透光介质的板体中的速度。
具体的，在光线射向透光板（在另一实施例中为双层透光介质的板体）时，与透光板谐振频率相同的波段的光线在透光板内与透光板发生谐振，此时该光线的振动幅度达到最大，这导致该光线在透光板中的传播速度在所有光线中降为最低，即（3）式中的v降到最小，此时由于c是定值，则该光线在透光板中的折射率n达到最大值，（2）式中由于分子的n是二次变化的，而分母是一次函数变化的，所以当n达到最大值时，光线相对双层透光介质的板体的透射度也达到最大值，即与透光板谐振频率相同的波段的光线透射过的比例最大。
本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，通过在多个成像屏幕上对像素区域进行精细划分，并在划分出的每个像素区域进行滤光，得到针对每个像素区域的不同频率的多个单光，之后再将多个单光进行合成，最终得到物体的检测图像，可以根据需要对待检测物体的每个部分的成像效果进行精确调整，获得期望精度的图像，并且对物体内部的期望部位进行构造显示。
本发明实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测系统，参见图4，该系统包括：光线采集器，用于收集待检测物体反射或发出的光线；透光器，用于将不同像素单元的预设波段的光线按照对应频率进行采集，并将采集到的光线发送至光线合成器；光线合成器，用于将每一像素单元采集的多个频率的光线进行合成，得到合成光信号，并将合成光信号发送至光电转换器；光电转换器，用于将合成光信号转换为电信号，并发送至处理器；处理器，用于实现如前述任一方法实施例所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。
本发明各个实施例的实现基础是通过具有处理器功能的设备进行程序化的处理实现的。因此在工程实际中，可以将本发明各个实施例的技术方案及其功能封装成各种模块。基于这种现实情况，在上述各实施例的基础上，本发明的实施例提供了一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，该装置用于执行上述方法实施例中的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。参见图2，该装置包括：第一主模块，用于实现根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；第二主模块，用于实现在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；第三主模块，用于实现每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；第四主模块，用于实现将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
本发明实施例提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，采用图2中的若干模块，通过在多个成像屏幕上对像素区域进行精细划分，并在划分出的每个像素区域进行滤光，得到针对每个像素区域的不同频率的多个单光，之后再将多个单光进行合成，最终得到物体的检测图像，可以根据需要对待检测物体的每个部分的成像效果进行精确调整，获得期望精度的图像，并且对物体内部的期望部位进行构造显示。
需要说明的是，本发明提供的装置实施例中的装置，除了可以用于实现上述方法实施例中的方法外，还可以用于实现本发明提供的其他方法实施例中的方法，区别仅仅在于设置相应的功能模块，其原理与本发明提供的上述装置实施例的原理基本相同，只要本领域技术人员在上述装置实施例的基础上，参考其他方法实施例中的具体技术方案，通过组合技术特征获得相应的技术手段，以及由这些技术手段构成的技术方案，在保证技术方案具备实用性的前提下，就可以对上述装置实施例中的装置进行改进，从而得到相应的装置类实施例，用于实现其他方法类实施例中的方法。例如：
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，还包括：第一子模块，用于实现所述根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域，包括：在每一透光单元上，获取单一像素单元在Y轴向和X轴向的像素点预设分布比例系数，以及所述每一透光单元的表面积与每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量平方的无量纲比值，将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造；其中，每一透光单元与每一像素单元均为矩形，且每两个透光单元之间表面积相等，每两个像素单元之间面积相等。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，还包括：第二子模块，用于实现所述将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造，包括：其中，N为全部透光区域的划分构造；K为所述预设分布比例系数，根据实际需求预先确定；S为每一透光单元的表面积；/>为每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，还包括：第三子模块，用于实现所述在每一透光区域上设置一透光板，包括：在每一透光区域上设置双层透光介质的板体，不同透光单元的相同像素单元位置上设置的板体的谐振频率相异，所述谐振频率与预设波段的光线的频率相对应。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，还包括：第四子模块，用于实现所述每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线，包括：所述预设波段的光线透过所述板体时与板体产生谐振，所述预设波段的光线的传播速度降至所有透射光线中最低，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，则通过所述每一透光板采集的光线中所述预设波段的光线的比例达到最高。
基于上述装置实施例的内容，作为一种可选的实施例，本发明实施例中提供的基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，还包括：第五子模块，用于实现所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，包括： 其中，/>为光线相对双层透光介质的板体的透射度；n为光线相对双层透光介质的板体的折射率；c为光线在真空中的速度；v为光线在双层透光介质的板体中的速度。
本发明实施例的方法是依托电子设备实现的，因此对相关的电子设备有必要做一下介绍。基于此目的，本发明的实施例提供了一种电子设备，如图3所示，该电子设备包括：至少一个处理器(processor)、通信接口(Communications Interface)、至少一个存储器(memory)和通信总线，其中，至少一个处理器，通信接口，至少一个存储器通过通信总线完成相互间的通信。至少一个处理器可以调用至少一个存储器中的逻辑指令，以执行前述各个方法实施例提供的方法的全部或部分步骤。
此外，上述的至少一个存储器中的逻辑指令可以通过软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个方法实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器（ROM，Read-Only Memory）、随机存取存储器（RAM，Random Access Memory）、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。
通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到各实施方式可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件实现。基于这样的理解，上述技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品可以存储在计算机可读存储介质中，如ROM/RAM、磁碟、光盘等，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行各个实施例或者实施例的一些部分所述的方法。
附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。基于这种认识，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排它性的包含，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它要素，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……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，包括：根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
2.根据权利要求1所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，所述根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域，包括：在每一透光单元上，获取单一像素单元在Y轴向和X轴向的像素点预设分布比例系数，以及所述每一透光单元的表面积与每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量平方的无量纲比值，将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造；其中，每一透光单元与每一像素单元均为矩形，且每两个透光单元之间表面积相等，每两个像素单元之间面积相等。
3.根据权利要求2所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，所述将所述预设分布比例系数与无量纲比值求积，得到透光区域的划分构造，包括：其中，N为全部透光区域的划分构造；K为所述预设分布比例系数，根据实际需求预先确定；S为每一透光单元的表面积；/>为每一像素单元在Y轴上的像素点预设数量。
4.根据权利要求3所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，所述在每一透光区域上设置一透光板，包括：在每一透光区域上设置双层透光介质的板体，不同透光单元的相同像素单元位置上设置的板体的谐振频率相异，所述谐振频率与预设波段的光线的频率相对应。
5.根据权利要求4所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，所述每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线，包括：所述预设波段的光线透过所述板体时与板体产生谐振，所述预设波段的光线的传播速度降至所有透射光线中最低，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，则通过所述每一透光板采集的光线中所述预设波段的光线的比例达到最高。
6.根据权利要求5所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法，其特征在于，所述预设波段的光线的透射度升至所有透射光线中最高，包括： 其中，/>为光线相对双层透光介质的板体的透射度；n为光线相对双层透光介质的板体的折射率；c为光线在真空中的速度；v为光线在双层透光介质的板体中的速度。
7.一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测系统，其特征在于，包括：光线采集器，用于收集待检测物体反射或发出的光线；透光器，用于将不同像素单元的预设波段的光线按照对应频率进行采集，并将采集到的光线发送至光线合成器；光线合成器，用于将每一像素单元采集的多个频率的光线进行合成，得到合成光信号，并将合成光信号发送至光电转换器；光电转换器，用于将合成光信号转换为电信号，并发送至处理器；处理器，用于实现如权利要求1至6任一权利要求所述的基于像素微分的单光频率物体全构造检测方法。
8.一种基于像素微分的单光频率物体全构造检测装置，其特征在于，包括：第一主模块，用于实现根据预定像素单元的大小，对每一透光单元进行透光区域划分，在每一透光单元上均得到若干透光区域；第二主模块，用于实现在每一透光区域上设置一透光板，控制所述透光板朝向目标物体；第三主模块，用于实现每一透光板采集相应波段的单频率光线，得到每一透光板对应采集的单频率光线；第四主模块，用于实现将每一透光单元上在相同像素单元位置的全部透光板采集到的单频率光线进行合成，得到每一像素单元的合成光谱，并对合成光谱进行光电转换，得到用于分析物体构造的电信号。
9.一种电子设备，其特征在于，包括：
至少一个处理器、至少一个存储器和通信接口；其中，
所述处理器、存储器和通信接口相互间进行通信；
所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令，以执行权利要求1至6任一项权利要求所述的方法。
10.一种非暂态计算机可读存储介质，其特征在于，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行权利要求1至6中任一项权利要求所述的方法。
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Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101378067A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 明荧光学有限公司 特征光谱识别芯片、其制造方法及使用该芯片的检测装置
CN101493411A (zh) * 2008-01-22 2009-07-29 明荧光学有限公司 生物芯片及其制备方法、以及应用生物芯片的装置
JP2013148504A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Ricoh Co Ltd 画像処理システム及びそれを備えた車両
CN103403494A (zh) * 2011-11-30 2013-11-20 松下电器产业株式会社 摄像装置
US20170205337A1 (en) * 2014-07-24 2017-07-20 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Compact Multifunctional System for Imaging Spectroscopy
CN111443045A (zh) * 2020-04-26 2020-07-24 深圳市中达瑞和科技有限公司 光谱成像分析系统及光谱成像分析方法
CN111611977A (zh) * 2020-06-05 2020-09-01 吉林求是光谱数据科技有限公司 基于光谱与多波段融合的人脸识别监控系统及识别方法
WO2020213418A1 (ja) * 2019-04-15 2020-10-22 富士フイルム株式会社 撮像装置、信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム
CN113160183A (zh) * 2021-04-26 2021-07-23 山东深蓝智谱数字科技有限公司 一种高光谱数据处理方法、设备及介质
CN113554578A (zh) * 2021-07-23 2021-10-26 奥比中光科技集团股份有限公司 一种光谱图像的确定方法、装置、终端和存储介质

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101378067A (zh) * 2007-08-31 2009-03-04 明荧光学有限公司 特征光谱识别芯片、其制造方法及使用该芯片的检测装置
CN101493411A (zh) * 2008-01-22 2009-07-29 明荧光学有限公司 生物芯片及其制备方法、以及应用生物芯片的装置
CN103403494A (zh) * 2011-11-30 2013-11-20 松下电器产业株式会社 摄像装置
JP2013148504A (ja) * 2012-01-20 2013-08-01 Ricoh Co Ltd 画像処理システム及びそれを備えた車両
US20170205337A1 (en) * 2014-07-24 2017-07-20 Ecole Polytechnique Federale De Lausanne (Epfl) Compact Multifunctional System for Imaging Spectroscopy
WO2020213418A1 (ja) * 2019-04-15 2020-10-22 富士フイルム株式会社 撮像装置、信号処理装置、信号処理方法及び信号処理プログラム
CN111443045A (zh) * 2020-04-26 2020-07-24 深圳市中达瑞和科技有限公司 光谱成像分析系统及光谱成像分析方法
CN111611977A (zh) * 2020-06-05 2020-09-01 吉林求是光谱数据科技有限公司 基于光谱与多波段融合的人脸识别监控系统及识别方法
CN113160183A (zh) * 2021-04-26 2021-07-23 山东深蓝智谱数字科技有限公司 一种高光谱数据处理方法、设备及介质
CN113554578A (zh) * 2021-07-23 2021-10-26 奥比中光科技集团股份有限公司 一种光谱图像的确定方法、装置、终端和存储介质
WO2023000907A1 (zh) * 2021-07-23 2023-01-26 奥比中光科技集团股份有限公司 一种光谱图像的确定方法、装置、终端和存储介质

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
叶玉;张涛;郑伟波;王少伟;: "基于多通道窄带滤波阵列的微型多光谱成像仪", 科学技术与工程, no. 08 *
林珊: "基于微型化多通道滤光片的多光谱成像关键技术研究", 万方 *

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