CN116818708A - 成像装置及手持式成像装置 - Google Patents
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Abstract
提供一种成像装置，至少包含：一光源控制器、一光源、一撷取模组及一计算机；其中，该光源至少包含多个次光源组，每一个该次光源组包含多个各放射具有至少一发光峰值波长及至少一波长范围的光的发光元件，多个该次光源组呈一环状排列且在该电路板上的不同位置；该撷取模组设置于该环状排列的一法线上。本发明所采用不同位置的发光元件依序发光方式或部分同时发光方式，并以均匀运算法进行运算，所以可以获得准确的成像资料。另外，还提供一种手持式成像装置，包含所述的成像装置，手持式成像装置为一手机或平板电脑。
Description
技术领域
本发明有关于成像领域，尤其是指具有多个光源位置的成像装置及手持式成像装置。
背景技术
成像领域中的光谱成像(spectral imaging)是结合传统成像和光谱学量测待测物的吸收、穿透和反射量，通常是以可见光至红外光的波段光频谱探测待测物，尤其是量测待测物的反射光的光谱成像。反射式光谱成像技术适用于即时和非破坏性检测，能快速测出待测物的结构及缺陷分析，应用于包含农业、矿业、材料、医学等领域。
文献《SpectroscopyandSpectralAnalysis，Vol.34,No.10,pp2743-2751，October,2014，高光谱成像技术在果蔬品质与安全无损检测中的原理及应用》揭露以卤素灯作为连续光源，并且利用分光设备将自待测物反射的连续光分散为单波长的光以进行苹果的面扫描(area scanning)，或者通过面扫描获取高光谱图像时以机械运作方式转动滤光片切换轮或调节可调滤波器。由于每次的机械变换都需要耗费时间，再加上每次只可以获取一个单波长下的空间图像，所以完成多个单波长的扫描就必须耗费更多时间，因此该文献技术的面扫描方式也只能用于所需波长图像数目较少的多光谱成像系统中，所以对苹果的整体解析程度及精确度受到了限制。况且该文献中以机械方式运作的分光设备、滤光片切换轮或可调滤波器其结构复杂且必然占有一定的体积，且所使用的卤素灯也会产生高热，当利用卤素灯作为光源而进行例如农产品、食品、医药品、石化产品的有机产品检测时，高温会对有机试样造成质变，因而严重影响检测结果。这使得前述文献受限于只能使用在有散热系统的中大型光谱成像设备而无法微小化，例如前述文献所揭露的光谱成像装置显然地并不适用于小型化的手持式光谱成像装置，或者不适用设置于手持装置的手机或平板电脑等。
前述卤素灯产生高热的问题，则有中国台湾省发明专利公告第I606233号揭露以多个窄频带波长的雷射光源取代卤素灯，然而该专利必须结合扫描系统所形成的照明线才能进行线扫描(line scanning)。该专利显然必须借由包含透镜、扫描镜、固定镜等复杂且占有一定的体积的扫描系统才能形成照明线，这一样地造成结构复杂及无法微小化，且并不适用于小型化的手持式光谱成像装置，而且线扫描相对于面扫描而言更耗费扫描时间。
前述文献与专利的光源是与光谱仪及相机所构成的组合件彼此独立设置，而且是通常将光源摆放在光谱仪及相机所构成的组合件的侧边，因此存在着打光均匀度及单次量测的问题，这伴随而来的是光谱成像的准确度问题。例如待测物的表面是弯曲的曲面(苹果的表面)，或者待测物的表面组成或内部组成在待测物的各个区域呈现不均匀时，如果只从单一方向打光及单次量测待测物的光谱成像结果，将会导致对整个待测物的误判。
发明内容
本发明的主要目的即在于提供结构简单、可以微型化及能够快速取得准确成像资料的成像装置。
为达上述目的，本发明的一种成像装置，至少包含：一光源控制器、一光源、一或多个撷取模组及一计算机；其中，该光源控制器与该光源电性连接，该撷取模组与该计算机电性连接；该光源至少包含多个次光源组，每一个该次光源组包含多个各放射具有至少一发光峰值波长(light emission peak wavelength)及至少一波长范围的光的发光元件，多个该次光源组及/或多个该发光元件与该光源的一电路板电性连接，多个该次光源组呈一不规则状排列或一规则状排列；多个该次光源组所围成的一次光源分布范围内具有一法线，该撷取模组设置于该次光源分布范围内与该法线的一交叉点为顶点且侧面与该法线的一夹角所形成的一锥体的范围内。
在本发明的一实施例中，多个该次光源组在同一平面、不同平面、同一曲面或不同曲面上呈该不规则状排列或该规则状排列。
在本发明的一实施例中，该规则状排列是一环状排列，该环状排列是圆环状排列或多边形环状排列。
在本发明的一实施例中，该发光元件可以是发光二极管、垂直共振腔面射型激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)或激光二极管(Laser Diode，LD)。
在本发明的一实施例中，该撷取模组设置于该环状排列的一中心点的该法线上，该交叉点为该中心点，该中心点与各该次光源组为等距离。
在本发明的一实施例中，相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围部分重叠以形成较该等发光元件中的各自的该波长范围宽的一连续波长范围，或者相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围不重叠；相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为大于或等于0.5nm，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽(Full-Width at Half-Maximum，FWHM)为大于0nm且小于或等于60nm。
在本发明的一实施例中，多个该次光源组中的多个该发光元件依序发光，前述依序发光指于不同位置的多个该次光源组中放射相同该波长范围的光的多个该发光元件不同时发光；或者，多个该次光源组中的多个该发光元件部分同时发光，前述部分同时发光指的是将多个该次光源组中的多个该发光元件，使其中一部分同时发光而同时放射不同该波长范围的光。
在本发明的一实施例中，多个该发光元件能够分别呈现一明灭频率的非连续发光，多个该明灭频率可以是彼此相同或彼此不同，或者多个该明灭频率可以是部分相同或部分不同。
在本发明的一实施例中，该撷取模组在任一该发光元件发光时才开启而运作，而在任一该发光元件不发光时就关闭而不运作。
在本发明的一实施例中，该撷取模组以一运作频率进行非连续运作，该发光元件的该明灭频率与该撷取模组的该运作频率为相同。
在本发明的一实施例中，该撷取模组包含一影像撷取器及一光侦测器，一数学分析模组设置于该光侦测器或该计算机，该数学分析模组与该光侦测器电性或讯号连接，或该数学分析模组与该计算机电性或讯号连接，而所述该数学分析模组是软件或硬件型态，该光侦测器所收集到的讯号被传送到该数学分析模组；该明灭频率中开启该发光元件的时间区间，该光侦测器所接收到的讯号为一待测物光谱讯号与一背景杂讯的结合；该明灭频率中关闭该发光元件的时间区间，该光侦测器所接收到的讯号为该背景杂讯；该待测物光谱讯号及该背景杂讯构成一待测物时域讯号，该数学分析模组包含将该待测物时域讯号转换为一待测物频域讯号的一时域频域转换单元。
在本发明的一实施例中，该时域频域转换单元是用以将该待测物时域讯号进行傅立叶转换为该待测物频域讯号的一傅立叶转换单元。
在本发明的一实施例中，该待测物频域讯号包含该待测物光谱讯号的频域讯号及该背景杂讯的频域讯号，该数学分析模组能够将该背景杂讯的频域讯号舍弃并留下该待测物光谱讯号的频域讯号，该数学分析模组包含将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号转换为一滤波后待测物时域讯号的一频域时域转换单元。
在本发明的一实施例中，该频域时域转换单元是能够将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换为该滤波后待测物时域讯号的一傅立叶反转换单元。
本发明也提供一种手持式成像装置，至少包含一如前所述的成像装置，该手持式成像装置的正面为一萤幕，该手持式成像装置的背面的一背板则设有多个该次光源组及该撷取模组的一影像撷取器。
在本发明的一实施例中，该手持式成像装置为一手机或平板电脑。
本发明由于发光元件不是卤素灯，所以不会有高温的问题，因此该成像装置可以微小化；本发明是采用不同位置的发光元件依序发光，因此不需要扫描系统，所以结构简单且可以微小化；本发明是以电子式的该光源控制器进行切换以使得该光源发出不同波长范围的光，而不是机械式的分光设备，所以切换快速且可以微小化；本发明所采用不同位置的发光元件依序发光方式或部分同时发光方式，并以均匀运算法进行运算，所以可以获得准确的成像资料。
附图说明
图1A是本发明成像装置第一实施例的实施方式示意图(一)。
图1B是本发明成像装置第一实施例的次光源组分布示意图。
图1C是本发明手持式成像装置的示意图。
图1D是本发明成像装置的次光源组在同一曲面上的示意图。
图1E是本发明成像装置的次光源组分布在不同平面上的示意图。
图1F是本发明成像装置的次光源组分布在不同曲面上的示意图。
图2是本发明第一实施例的发光二极管的放射光谱图。
图3是本发明第二实施例的发光二极管的放射光谱图。
图4是本发明第三实施例的发光二极管的放射光谱图。
图5A是本发明成像装置的实施方式示意图(二)。
图5B是本发明成像装置的实施方式示意图(三)。
图6A是本发明光检测装置所测得的待测物时域讯号图。
图6B是本发明光检测装置将待测物时域讯号进行傅立叶转换后的待测物频域讯号图。
图6C是本发明光检测装置将经过滤波效果后所留下的待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换后的滤波后待测物时域讯号图。
图7A是比较例1使用传统光谱仪所测得的氧化锌及氧化锌混合氧化铁反射光谱图。
图7B是应用例1使用本发明光检测装置所测得的氧化锌及氧化锌混合氧化铁反射光谱图。
图7C是应用例2使用本发明光检测装置所测得的氧化锌及氧化锌混合氧化铁反射光谱图。
图7D是应用例3使用本发明光检测装置所测得的氧化锌及氧化锌混合氧化铁反射光谱图。
图8是本发明发光方法的步骤流程图。
图9是本发明光谱检测方法的步骤流程图。
图号说明：
11：光源控制器
111：微控制器
112：时脉产生器
12：光源
12S：次光源组
120：电路板
1202：波长转换层
1203：波长转换区域
121：第一发光二极管
1211：第四发光二极管
122：第二发光二极管
1221：第五发光二极管
123：第三发光二极管
13：撷取模组
131：影像撷取器
132：光侦测器
14：计算机
A：待测物
AS：载台
C：中心点
D：发光晶粒
M：数学分析模组
M1：时域频域转换单元
M2：频域时域转换单元
N：法线
P：次光源分布范围
R：环状排列
S01：提供发光元件步骤
S02：发光步骤
S03：滤波步骤
S04：反转换步骤
X：交叉点
Y：夹角
Z：锥体
100：手持式成像装置。
具体实施方式
首先请参阅图1A及图1B，为本发明的一种成像装置的第一实施例，该成像装置包含一光源控制器11、一光源12、一撷取模组13及一计算机14。该光源控制器11分别与该光源12及一外部电源(图未绘出)电性连接，该撷取模组13与该计算机14电性连接。当然，该成像装置也可以是包含多个该撷取模组13，为了方便说明与理解，以下实施例皆以一个该撷取模组13为举例。
该撷取模组13接收来自该光源12发射的一光线，且该光线在该光源12与该撷取模组13之间的行进路径形成一光路，该撷取模组13例如可以是光侦测器(photodetector)、光电二极管(Photo diode)、有机光电二极管(Organic Photo diode)、光电倍增管(photomultiplier)、光导电度侦测器(photoconducting detector)、硅热辐射侦测器(Sibolometer)、一维或多维的光电二极管阵列(photodiode array)、一维或多维的CCD(Charge Coupled Device：电荷耦合元件)阵列、一维或多维的CMOS(ComplementaryMetal-Oxide-Semiconductor，互补式金属氧化物半导体)阵列、影像感测器(ImageSensor)、照相机、光谱仪或高光谱相机。一待测物A被置放于该光路的路径上的一载台AS，该光路穿透该待测物或该光路在该待测物的表面形成漫反射(Diffuse Reflection)光；或者，该光路于该待测物表面及内部经由一次或多次穿透及反射而最后形成漫反射光。该撷取模组13将前述漫反射光转换成一影像讯号、一待测物光谱讯号、一电压讯号及/或一电流讯号，并将该影像讯号、该待测物光谱讯号、该电压讯号及/或该电流讯号传送至该计算机14，该计算机14将该影像讯号及/或该待测物光谱讯号转换后形成一影像图及/或一待测物光谱图，该计算机14例如为个人电脑、笔记型电脑、电脑伺服器或手机。换言之，该撷取模组13包含电性连接的一影像撷取器131及/或一光侦测器132，例如该影像撷取器131可以是照相机、CCD或CMOS以将该光线转换成该影像讯号，该光侦测器132可以是光谱仪以将该光线转换成该待测物光谱讯号。又例如前述光电二极管可以将该光线转换成该电压讯号或该电流讯号。
请一并参阅图1B，该光源12至少包含多个次光源组12S，每一个该次光源组12S至少包含：多个各放射具有至少一发光峰值波长(light emission peak wavelength)及至少一波长范围的光的发光元件，该发光峰值波长或该波长范围是介于180nm至2500nm之间，其中该发光元件可以是发光二极管、有机发光二极管、气体放电光源、垂直共振腔面射型激光器(Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser，VCSEL)、激光二极管(Laser Diode，LD)或碳纳米管光源。以下实施例的该发光元件是以发光二极管为举例，这是为了说明方便起见，而非以本发明所举例发光二极管为限，且熟知此技艺者知道该发光元件的种类：发光二极管、垂直共振腔面射型激光器或激光二极管在本发明中是可以互相替换，并不会影响本发明的实际实施。多个该次光源组12S及/或多个该发光元件与该光源12的一电路板120电性连接，多个该次光源组12S于该电路板120上呈一不规则状排列或一规则状排列在同一平面、不同平面、同一曲面或不同曲面上。在图1B的实施例中，其中该规则状排列可以是一环状排列R，而该环状排列R可以是圆环状排列或多边形环状排列，多个该次光源组12S彼此呈等距或不等距的间隔。前述该不规则状排列可以例如为随机方式排列。在图1B的实施例中，四个该次光源组12S彼此呈等距的四边形环状排列且设置于该电路板120。另外，该撷取模组13设置于该电路板120或多个该次光源组12S的该环状排列R所围成的一次光源分布范围P内(例如所形成的平面，多个该次光源组12S在同一平面)的虚拟的一法线N上，该法线N例如是垂直于该次光源分布范围P所形成的平面。较佳地，该撷取模组13设置于该环状排列R所围成该次光源分布范围P内的一中心点C的该法线N上，该中心点C与各该次光源组12S为等距离。在图1B的实施例中，该撷取模组13设置于四个该次光源组12S的该环状排列R的该中心点C的该法线N上。换言之，该撷取模组13设置于以多个该次光源组12S所围成该次光源分布范围P内的该电路板120与该法线N的一交叉点X为顶点且侧面与该法线N的一夹角Y所形成的一锥体Z的范围内。较佳地，该夹角Y的角度为60度。较佳地，该交叉点X为该中心点C。当然，也可以是，该撷取模组13设置于以多个该次光源组12S所围成该次光源分布范围P内的该电路板120与该法线N的该交叉点X为顶点且侧面与该法线N的该夹角Y所形成的一锥体Z的范围内，该夹角Y的角度为60度，该交叉点X为该中心点C，且该撷取模组13不在该法线N上。
特别说明的是，请一并参阅图1D，多个该次光源组12S在同一曲面上，例如该电路板120呈曲面状且多个该次光源组12S设置于该电路板120。请一并参阅图1E，多个该次光源组12S分别分布在多个平面上，例如该电路板120为由四个平面所构成的凹状体，且多个该次光源组12S设置于该电路板120。请一并参阅图1F，多个该次光源组12S分别分布在多个曲面上，例如该电路板120为由四个曲面所构成的凹状体，且多个该次光源组12S设置于该电路板120。
于图1B的实施例中，该光源12包含四个该次光源组12S，而每一个该次光源组12S还包含有三个发光二极管，分别为放射具有一第一波长范围的一第一光线的一第一发光二极管121、放射具有一第二波长范围的一第二光线的一第二发光二极管122及放射具有一第三波长范围的一第三光线的一第三发光二极管123，该第一光线在该第一波长范围内具有一第一发光峰值波长，该第二光线在该第二波长范围内具有一第二发光峰值波长，该第三光线在该第三波长范围内具有一第三发光峰值波长。该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123与该光源12的该电路板120电性连接，该电路板120与该光源控制器11电性连接，换言之，该光源控制器11与该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123电性连接，且该光源控制器11能够分别控制该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123的开或关(明或灭，通电或不通电)，也就是说该光源控制器11能够分别控制多个该发光二极管的开或关(明或灭)。较佳地，该光源控制器11能够分别控制并使得该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123分别连续发光或分别非连续发光，也就是说该光源控制器11能够分别控制并使得多个该发光二极管分别连续发光或分别非连续发光。
该成像装置是以一种成像方法进行操作，该成像方法为将多个该次光源组12S中的多个该发光元件依序发光、部分同时发光或全部同时发光。前述依序发光是指于该电路板120上不同位置的多个该次光源组12S中放射相同该波长范围的光的多个该发光元件不同时发光，且该撷取模组13的该影像撷取器131及该光侦测器132在任一该发光元件发光时才开启而运作，而在任一该发光元件不发光时就关闭而不运作，换言之该发光元件与该撷取模组13的该影像撷取器131及该光侦测器132同步运作及不运作，以于运作时接收并分别将反射及/或散射后的该光线转换成该影像讯号并传送至该计算机14，以及将反射及/或散射后的该光线转换成该待测物光谱讯号并传送至该计算机14，该计算机14将前述四个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号以一均匀运算法进行运算以获得准确的成像资料。例如于图1B的实施例中，四个该次光源组12S中总共有四个该第一发光二极管121分别位于该电路板120上的四个不同位置，第一个位置的该第一发光二极管121先发光(明)后关闭(灭)，该影像撷取器131及该光侦测器132分别将第一个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号传送至该计算机14；接着第二个位置的该第一发光二极管121先发光后关闭，该影像撷取器131及该光侦测器132分别将第二个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号传送至该计算机14；再接着第三个位置的该第一发光二极管121先发光后关闭，该影像撷取器131及该光侦测器132分别将第三个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号传送至该计算机14；最后第四个位置的该第一发光二极管121先发光后关闭，该影像撷取器131及该光侦测器132分别将第四个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号传送至该计算机14。该成像方法以该计算机14将前述四个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号以该均匀运算法进行运算以获得准确的成像资料，以完成四个该第一发光二极管121的依序发光，例如该均匀运算法为将四个位置的该影像讯号加总后除以四，以及将四个位置的该待测物光谱讯号分别加总后除以四。于四个该第一发光二极管121都发过光之后，接着四个该第二发光二极管122依照前述四个该第一发光二极管121的明及灭方式，以完成四个该第二发光二极管122的依序发光。最后，再完成四个该第三发光二极管123的依序发光。特别说明的是，本发明当然也可以选择性地使特定位置的该发光元件再度发光，以重复取得该影像讯号及该待测物光谱讯号，例如当需要验证前一次相同位置的相同该波长范围的该影像讯号及该待测物光谱讯号是否正确时。
前述部分同时发光指的是基于不同波长范围的光与该待测物A的回应有所差别，因此将多个该次光源组12S中的多个该发光元件，使其中一部分同时发光而同时放射不同该波长范围的光，所得到的该影像讯号及该待测物光谱讯号则可以表示为该待测物A同时间在不同的多个该波长范围的光的照射下，所产生的物理意义或化学意义。这显然与前述依序发光的方式不同，前述依序发光的方式无法观察出不同的多个该波长范围对该待测物A的同时影响。前述部分同时发光的另一个好处是，与前述依序发光相比较下，前述部分同时发光对该待测物A的检测时间可以缩短。
采用不同位置的发光元件依序发光方式或部分同时发光方式，尤其在该待测物A的多个区域存在不相同的成分时，该成像方法可以运用该计算机14将前述多个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号以该均匀运算法进行运算而获得平均的成像资料，因此有利于对该待测物A进行快速的总体判断。即使该待测物A的多个区域存在相同的成分，然而如果当该待测物A的表面无法与该光源12保持平行，此时各该发光元件分别与该待测物A的距离将不相同，这会导致各该发光元件所产生的该影像讯号及该待测物光谱讯号失真，此时采用不同位置的发光元件依序发光方式或部分同时发光方式，该成像方法可以运用该计算机14将前述多个位置的该影像讯号及该待测物光谱讯号以该均匀运算法进行运算而获得平均的成像资料，因此有利于对该待测物A进行快速的总体判断。
本发明由于发光元件不是卤素灯，所以不会有高温的问题，因此该成像装置可以微小化；本发明是采用不同位置的发光元件依序发光，因此不需要扫描系统，所以结构简单且可以微小化；本发明是以电子式的该光源控制器进行切换以使得该光源发出不同波长范围的光，而不是机械式的分光设备，所以切换快速且可以微小化；本发明所采用不同位置的发光元件依序发光方式或部分同时发光方式，并以均匀运算法进行运算，所以可以获得准确的成像资料。
特别说明的是，该撷取模组13与该载台AS也可以被设计成固定位置，或者能够相对移动或旋转。例如，该撷取模组13的该影像撷取器131及/或该光侦测器132与该载台AS可以被设计成固定位置，或者能够相对移动或旋转。当然，该光源12与该载台AS也可以被设计成固定位置，或者能够相对移动或旋转。例如，该光源12的该次光源组12S与该载台AS可以被设计成固定位置，或者能够相对移动或旋转。
请一并参阅图1C，将该成像装置微小化的代表为一手持式成像装置100，例如该手持式成像装置100为一手机或平板电脑，该手持式成像装置100的正面为萤幕，该手持式成像装置100的背面的背板(例如是该电路板120)则设有多个该次光源组12S及该撷取模组13的该影像撷取器131。换言之，该手持式成像装置100的正面或背面的一部分设有多个该次光源组12S及该撷取模组13的该影像撷取器131。该发光元件可以是微发光二极管(MicroLight Emitting Diode)，该次光源组12S可以是微发光二极管阵列(Micro LightEmitting Array)。例如，各该发光元件包含一发光晶粒(die)D，多个该发光晶粒D与该电路板120电性连接，多个该发光晶粒D的上方覆盖一波长转换层1202，该波长转换层1202包含多个波长转换区域1203，每一个该波长转换区域1203对应设置于一个该发光晶粒D，由该发光晶粒D所放射的光，于通过所对应的该波长转换区域1203之后，形成前述的该发光峰值波长及该波长范围的光。
更佳地，该光源控制器11能够分别控制并使得该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123分别呈现一明灭频率的非连续发光，也就是说该光源控制器11能够分别控制并使得多个该发光二极管能够分别呈现一明灭频率的非连续发光，多个该明灭频率可以是彼此相同或彼此不同，或者多个该明灭频率可以是部分相同或部分不同。例如，该光源控制器11包含与该外部电源电性连接的一微控制器(MicrocontrollerUnit)111及与该微控制器111电性连接的一时脉产生器(clock generator)112，该明灭频率由该时脉产生器112产生后将该明灭频率的讯号传送至该微控制器111，再由该微控制器111依据该明灭频率以开或关与该微控制器111分别电性连接的多个该发光二极管(例如该第一发光二极管121、该第二发光二极管122及该第三发光二极管123)。特别说明的是，该时脉产生器112也可以是整合于该微控制器111内的以产生该明灭频率的一时脉产生模组，该时脉产生模组可以是软件或硬件型态，如此便不需要在该微控制器111外部另外设置该时脉产生器112。特别说明的是，当然，依据上述该光源控制器11的技术特征，也可以依据实际需求而同时将多个该发光二极管开或关，或者依选择地只将一个或部分的该发光二极管开或关，或者将多个该发光二极管依序开或关，或者将上述方式的任一种以该明灭频率方式开或关。较佳地，同时将多个该发光二极管开启(发光)，且所对应的多个该明灭频率彼此不同；更佳地，同时将至少四个该发光二极管开启，且四个该发光二极管所对应的四个该明灭频率可选择地为彼此完全不同或至少部分彼此相同。
请一并参阅图2，相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光二极管的该等波长范围部分重叠以形成较该等发光二极管中的各自的该波长范围宽的一连续波长范围，该连续波长范围是介于180nm至2500nm之间。在图2中共有三个发光峰值波长及所对应的波长范围，分别为该第一光线的该第一发光峰值波长(734nm)所对应的该第一波长范围、该第二光线的该第二发光峰值波长(810nm)所对应的该第二波长范围及该第三光线的该第三发光峰值波长(882nm)所对应的该第三波长范围。该第一发光峰值波长与该第二发光峰值波长是相邻的二个发光峰值波长，同样地该第二发光峰值波长与该第三发光峰值波长也是相邻的二个发光峰值波长。该第一发光峰值波长所对应的该第一波长范围为介于660nm至780nm之间，该第二光线的该第二发光峰值波长所对应的该第二波长范围为介于710nm至850nm，该第一波长范围与该第二波长范围在710nm至780nm之间呈现部分重叠，因此该第一波长范围与该第二波长范围共同形成660nm至850nm之间的该连续波长范围。同样地，该第二发光峰值波长所对应的该第二波长范围为介于710nm至850nm，该第三光线的该第三发光峰值波长所对应的该第三波长范围为介于780nm至940nm，该第二波长范围与该第三波长范围在780nm至850nm之间呈现部分重叠，因此该第二波长范围与该第三波长范围共同形成710nm至940nm之间的该连续波长范围。在本发明中，相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光二极管的该等波长范围的重叠部分，以重叠愈少则愈佳。当然，相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光二极管的该等波长范围也可以不重叠，这将于后文中说明。
相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为大于或等于0.5nm，较佳地为介于1nm至80nm之间，更佳地为介于5nm至80nm之间。在图2中，相邻的该第一发光峰值波长(734nm)与该第二发光峰值波长(810nm)彼此相差为76nm，而相邻的该第二发光峰值波长(810nm)与该第三发光峰值波长(882nm)彼此相差为72nm。除了有特别说明的外，本发明及专利范围所述的数值范围的限定总是包括端值，例如前述相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为介于5nm至80nm之间，是指大于或等于5nm而且小于或等于80nm。
请一并参阅图3的第二实施例，第二实施例是第一实施例的衍生实施例，因此第二实施例与第一实施例相同之处就不再赘述。第二实施例与第一实施例不同之处在于第二实施例的该光源12包含五个发光二极管，分别为放射具有该第一发光二极管121、放射具有一第四波长范围的一第四光线的一第四发光二极管1211、该第二发光二极管122、放射具有一第五波长范围的一第五光线的一第五发光二极管1221及该第三发光二极管123，该第四光线在该第四波长范围内具有一第四发光峰值波长(772nm)，该第五光线在该第五波长范围内具有一第五发光峰值波长(854nm)。在图3中，发光峰值波长由小至大依序为该第一发光峰值波长(734nm)、该第四发光峰值波长(772nm)、该第二发光峰值波长(810nm)、该第五发光峰值波长(854nm)及该第三发光峰值波长(882nm)，相邻的该第一发光峰值波长(734nm)与该第四发光峰值波长(772nm)彼此相差为38nm，相邻的该第四发光峰值波长(772nm)与该第二发光峰值波长(810nm)彼此相差为38nm，相邻的该第二发光峰值波长(810nm)与该第五发光峰值波长(854nm)彼此相差为44nm，相邻的该第五发光峰值波长(854nm)与该第三发光峰值波长(882nm)彼此相差为28nm。
请一并参阅图4的第三实施例，第三实施例是第一实施例及第二实施例的衍生实施例，因此第三实施例与第一实施例及第二实施例相同之处就不再赘述。第三实施例与第一实施例不同之处在于第三实施例的该光源12系包含12个发光二极管，在图4中，12个发光二极管的发光峰值波长由小至大依序为734nm(该第一发光峰值波长)、747nm、760nm、772nm(该第四发光峰值波长)、785nm、798nm、810nm(该第二发光峰值波长)、824nm、839nm、854nm(该第五发光峰值波长)、867nm及882nm(该第三发光峰值波长)。该12个发光二极管的发光峰值波长之中，相邻的二个该发光峰值波长彼此相差依序分别为13nm、13nm、12nm、13nm、13nm、12nm、14nm、15nm、15nm、13nm及15nm。如果于第一实施例、第二实施例及第三实施例中的该发光元件是改用激光二极管，相邻的二个该发光峰值波长彼此相差可以为大于或等于0.5nm，例如为1nm。
多个该发光峰值波长之中的至少一部分的该发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm。较佳地，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm，例如前述第一实施例、第二实施例及第三实施例中发光峰值波长由小至大依序为734nm(该第一发光峰值波长)、747nm、760nm、772nm(该第四发光峰值波长)、785nm、798nm、810nm(该第二发光峰值波长)、824nm、839nm、854nm(该第五发光峰值波长)、867nm及882nm(该第三发光峰值波长)，该第一光线的该第一发光峰值波长所对应的波长半高宽、该第二光线的该第二发光峰值波长所对应的波长半高宽、该第三光线的该第三发光峰值波长所对应的波长半高宽、该第四光线的该第四发光峰值波长所对应的波长半高宽及该第五光线的该第五发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm，较佳为介于15nm至50nm之间，更佳为介于15nm至40nm之间。其余未说明的747nm、760nm、785nm、798nm、824nm、839nm及867nm发光峰值波长所对应的波长半高宽(图4)也是为大于0nm且小于或等于60nm，较佳为介于15nm至50nm之间，更佳为介于15nm至40nm之间。于本发明的实验操作时，前述第一实施例、第二实施例及第三实施例中的发光峰值波长所对应的波长半高宽为55nm；如果该发光元件是激光二极管，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm，例如为1nm。
前述相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光二极管的该等波长范围也可以不重叠，例如如果前述第一实施例、第二实施例及第三实施例中的各发光峰值波长所对应的波长半高宽为15nm，各发光峰值波长所对应的该波长范围的宽度(也就是该波长范围的最大值与最小值的差)为40nm，相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为80nm。又例如如果该发光元件是激光二极管，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为1nm，该波长范围的宽度为4nm，相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为5nm，则相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件(激光二极管)的该等波长范围不重叠。
较佳地，于第一实施例、第二实施例及第三实施例操作该成像装置进行该待测物A的检测以产生该待测物光谱图时，如前所述该光源控制器11能够分别控制并使得多个该发光二极管分别呈现该明灭频率的非连续发光，多个该明灭频率可以是彼此相同或彼此不同，或者多个该明灭频率可以是部分相同或部分不同，前述该明灭频率是介于0.05次/秒至50000次/秒之间，该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间为介于0.00001秒至10秒之间，该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间为介于0.00001秒至10秒之间，该明灭频率的周期是指接续的一次开启(点亮)该发光二极管的时间区间及关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间的和，该明灭频率的周期是该明灭频率的倒数；换言之，该明灭频率的周期可以被理解为将多个该发光二极管连续点亮一点亮时间区间并立即无间断地连续熄灭一熄灭时间区间的和，该点亮时间区间为介于0.00001秒至10秒之间，该熄灭时间区间为介于0.00001秒至10秒之间。较佳地，该明灭频率是介于0.5次/秒至50000次/秒之间；更佳地，该明灭频率是介于5次/秒至50000次/秒之间。多个该发光二极管呈现非连续发光的样态可以大幅降低该待测物A被该发光二极管所放射的光的热能所影响，避免含有有机体的该待测物A产生质变，因此尤其适合对于热能敏感的该待测物A，更尤其适合于该发光二极管所放射该波长范围的光为近红外光。
特别说明的是，前述该发光元件与该撷取模组13的该影像撷取器131及该光侦测器132同步运作及不运作也可以是指：该撷取模组13的该影像撷取器131及该光侦测器132以一运作频率进行非连续运作，该发光元件的该明灭频率与该撷取模组13的该影像撷取器131及该光侦测器132的该运作频率为相同。
一数学分析模组M设置于该光侦测器132(图5A)或该计算机14(图5B)，该数学分析模组M与该光侦测器132(图5A)电性或讯号连接，或该数学分析模组M与该计算机14(图5B)电性或讯号连接，而所述该数学分析模组M可以是软件或硬件型态，该光侦测器132所收集到的讯号被传送到该数学分析模组M。当操作该成像装置进行该待测物A的检测以产生该待测物光谱图时，多个该发光二极管可以以相同的该明灭频率同时开或关，该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间，该光侦测器132所接收到的讯号为该待测物光谱讯号及一背景杂讯(或称为背景噪音)的结合，而该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间，该光侦测器132所接收到的讯号为该背景杂讯。请一并参阅图6A，其为以该明灭频率的非连续发光方式操作该光检测装置进行该待测物A的检测，该待测物光谱讯号与该背景杂讯的结合及该背景杂讯所构成的一待测物时域(time domain)讯号及一待测物时域讯号图。该光侦测器132所收集到的前述该待测物光谱讯号及该背景杂讯被传送到该数学分析模组M，该数学分析模组M对于前述该待测物时域讯号进行处理而将该背景杂讯舍弃，例如该数学分析模组M包含将该待测物时域讯号转换为一待测物频域(frequency domain)讯号的一时域频域转换单元M1(图5A)，该时域频域转换单元M1可以是用以将该待测物时域讯号进行傅立叶转换(Fourier transform)为该待测物频域讯号的一傅立叶转换单元，转换后的该待测物频域讯号及一待测物频域讯号图请参见图6B，该待测物频域讯号很容易被区分为该待测物光谱讯号的频域讯号及该背景杂讯的频域讯号。在图6B中，位于0Hz的峰值的频域讯号或小于该明灭频率的频域讯号，即为该背景杂讯的频域讯号；而在图6B中，除了位于0Hz的峰值的频域讯号(该背景杂讯的频域讯号)，其余剩下的峰值的讯号即为该待测物光谱讯号的频域讯号。较佳地，在该待测物频域讯号中，大于或等于该明灭频率的频域讯号即为该待测物光谱讯号的频域讯号。该数学分析模组M将该背景杂讯的频域讯号舍弃并留下该待测物光谱讯号的频域讯号，以达到滤波效果。由于该数学分析模组M将该背景杂讯的频域讯号舍弃，因此留下的该待测物光谱讯号的频域讯号完全是属于该待测物而不包含该背景讯号，所以相对于传统光谱仪而言，本发明的该光检测装置不仅提高该待测物在光谱中的讯杂比，本发明的该光检测装置甚至因为将该背景杂讯的频域讯号舍弃以进行滤波，所以可以达到无背景杂讯的光谱。请再度参阅图5A及图5B，该光源控制器11的该微控制器111可以与该数学分析模组M电性或讯号连接，以同步将该明灭频率、该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间及该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间传送给该数学分析模组M，以使得该微控制器111依据该明灭频率、该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间及该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间以开或关与该微控制器111分别电性连接的多个该发光二极管时，该数学分析模组M能够将该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间对应为该待测物光谱讯号，以及该数学分析模组M能够将该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间对应为该背景杂讯。
特别说明的是，多个该发光二极管呈现该明灭频率的非连续发光的波形为方波、正弦波或负弦波。
另外，该数学分析模组M也可以对于前述经过滤波效果所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行处理，而将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号转换为一滤波后待测物时域讯号及一滤波后待测物时域讯号图，其中该滤波后待测物时域讯号之中只存在一滤波后待测物光谱讯号，而不存在该背景杂讯。例如，该数学分析模组M包含将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号转换为一滤波后待测物时域讯号的一频域时域转换单元M2(图5B)，该频域时域转换单元M2可以是用以将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换(inverse Fourier Transform)为该滤波后待测物时域讯号的一傅立叶反转换单元，转换后的该滤波后待测物时域讯号及该滤波后待测物时域讯号图请参见图6C。比较图6A及图6C可以显然地看出，在图6C中该滤波后待测物时域讯号图之中的该滤波后待测物时域讯号只存在该滤波后待测物光谱讯号而且呈现为方形波，而且该滤波后待测物时域讯号图之中已经不存在任何该背景杂讯。换言之，在图6C中背景讯号为零，所以如果将该滤波后待测物光谱讯号的值除以背景讯号的值，所得到的讯杂比将呈现无限大；因此，本发明提高了试样(待测物)检测结果光谱图中的讯杂比，可以达到测试精准的效果。特别说明的是，所述该数学分析模组M、该时域频域转换单元M1及该频域时域转换单元M2可以分别是软件或硬件型态，或上述软件或硬件型态的组合；该数学分析模组M、该时域频域转换单元M1及该频域时域转换单元M2彼此以电性或讯号连接。
[比较例与应用例的波长解析度测试]
比较例1是使用台湾超微光学公司所生产以卤钨灯为光源并以光栅得到1nm波长解析度的SE-2020-050-VNIR型号的传统光谱仪，对表面涂布有氧化锌涂料的5cm长、5cm宽、0.2厚的片状PVC(聚氯乙烯，Polyvinyl Chloride)板及表面涂布有氧化锌混合氧化铁涂料的5cm长、5cm宽、0.2厚的片状PVC板两种不同物质进行氧化锌涂料及氧化锌混合氧化铁涂料反射光谱讯号的检测，然后依据取得的光谱影像资料，运用相似(差异)性处理分析技术，亦即光谱角度匹配(Spectral Angle Match或Spectral Angle Mapping，简称SAM)处理分析技术，来进行氧化锌及氧化锌混合氧化铁两种不同物质的相似度分析，经SAM分析结果为96.00％(图7A)。
应用例1、2及3分别是使用第一、二及三实施例的光源及光检测装置，明灭频率约为90.90次/秒、该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间为1毫秒(1ms)、该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间为10毫秒(10ms)及使用与前述台湾超微光学公司的SE-2020-050-VNIR型号相同的光侦测器，分别对涂布有氧化锌涂料的5cm长、5cm宽、0.2厚的片状PVC板及涂布有氧化锌混合氧化铁涂料的5cm长、5cm宽、0.2厚的片状PVC板两种不同物质进行氧化锌涂料及氧化锌混合氧化铁涂料反射光谱讯号的检测，然后依据取得的光谱影像资料，用SAM处理分析技术，来进行氧化锌及氧化锌混合氧化铁两种不同物质的相似度分析，经SAM分析结果分别为97.69％(图7B)、97.48％(图7C)及96.54％(图7D)，均接近于比较例1传统光谱仪的96.00％，因此第一、二及三实施例的光源及光检测装置的波长解析度的特性相近于传统光谱仪。所以，应用例1、2及3所使用第一、二及三实施例的光源及光检测装置在波长解析度的特性，能够取代传统光谱仪在波长解析度的特性。
因此，依据前述该光源12及该成像装置，请参阅图8，本发明提供一种发光方法，依序包含以下一提供发光元件步骤S01及一发光步骤S02。
该提供发光元件步骤S01：提供多个各放射具有至少一发光峰值波长及至少一波长范围的光的发光元件，相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围部分重叠以形成较该等发光元件中的各自的该波长范围宽的一连续波长范围，或者相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围不重叠；相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为大于或等于0.5nm，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm。该发光元件可以为发光二极管、垂直共振腔面射型激光器或激光二极管。较佳地相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为介于1nm至80nm之间，更佳地相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为介于5nm至80nm之间。较佳地各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为介于15nm至50nm之间，更佳地各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为介于15nm至40nm之间。
该发光步骤S02：分别控制并使得多个该发光元件分别呈现一明灭频率的非连续发光，该明灭频率是介于0.05次/秒至50000次/秒之间，该明灭频率中开启该发光元件的时间区间为介于0.00001秒至10秒之间，该明灭频率中关闭该发光元件的时间区间为介于0.00001秒至10秒之间。较佳地，该明灭频率是介于0.5次/秒至50000次/秒之间；更佳地，该明灭频率是介于5次/秒至50000次/秒之间。
又依据前述该光源12、该成像装置及该发光方法，请一并参阅图9，本发明提供一种光谱检测方法，除了依序包含该发光方法的该提供发光元件步骤S01及该发光步骤S02之外，该光谱检测方法在该发光步骤S02之后还接续依序包含了一滤波步骤S03及一反转换步骤S04。
该滤波步骤S03：接收一待测物光谱讯号及一背景杂讯，该明灭频率中开启(点亮)该发光元件的时间区间，所接收到的讯号为该待测物光谱讯号与该背景杂讯的结合，该明灭频率中关闭(熄灭)该发光元件的时间区间，所接收到的讯号为该背景杂讯(或称为背景噪音)，该待测物光谱讯号及该背景杂讯构成一待测物时域(time domain)讯号，将该待测物时域讯号进行傅立叶转换(Fourier transform)为一待测物频域讯号，该待测物频域讯号被区分为该待测物光谱讯号的频域讯号及该背景杂讯的频域讯号，接着将该背景杂讯的频域讯号舍弃并留下该待测物光谱讯号的频域讯号，以达到滤波效果。
该反转换步骤S04：将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换(inverse Fourier Transform)为一滤波后待测物时域讯号。
[讯杂比测试]
应用例4是使用第三实施例的光源及光检测装置，明灭频率约为100次/秒、该明灭频率中开启(点亮)该发光二极管的时间区间为5毫秒(5ms)、该明灭频率中关闭(熄灭)该发光二极管的时间区间为5毫秒(5ms)，所以该明灭频率的周期为10毫秒(10ms)，以及使用与前述台湾超微光学公司的SE-2020-050-VNIR型号相同的光侦测器，对涂布有氧化锌的5cm长、5cm宽、0.2厚的片状PVC板依照前述该光谱检测方法进行反射光谱讯号的检测。该待测物光谱讯号及该背景杂讯所构成的该待测物时域讯号及该待测物时域讯号图，如图6A，其中多个该发光二极管呈现该明灭频率的非连续发光的波形为方波。接着该待测物时域讯号经过该滤波步骤S03的傅立叶转换为该待测物频域讯号及该待测物频域讯号图，如图6B；其中，该待测物频域讯号很容易被区分为该待测物光谱讯号的频域讯号及该背景杂讯的频域讯号，例如该明灭频率的周期为10ms，因此对应频率为100Hz，所以在图6B中频率大于或等于100Hz的频域讯号即为该待测物光谱讯号的频域讯号，而位于0Hz的频域讯号或小于100Hz的频域讯号，即为该背景杂讯的频域讯号，该滤波步骤S03并将该背景杂讯的频域讯号舍弃并留下该待测物光谱讯号的频域讯号。接着该反转换步骤S04将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换为该滤波后待测物时域讯号(图6C中的不连续方波)及该滤波后待测物时域讯号图，如图6C。显然地在图6C中并未出现背景讯号(或者背景讯号可以视为零)，所以讯杂比将呈现无限大，因此达到测试精准的效果。
另外，特别说明的是，为了对整个待测物表面组成或内部组成的更进一步的精准量测，该成像装置的该光源12与该待测物A能够相对转动。为了更精确地量测该待测物A，因此于实际运用时，该光源12与该待测物A能够形成多个相对位置，于每一个该相对位置可以依据实际需求而同时将多个该发光二极管开或关，或者依选择地只将一个或部分的该发光二极管开或关，或者将多个该发光二极管依序开或关，或者将上述方式的任一种以该明灭频率方式开或关，该撷取模组13将所接收的该光线转换成该相对位置的该影像讯号及/或该待测物光谱讯号并将该相对位置的该影像讯号及/或该待测物光谱讯号传送至该计算机14。该计算机14将多个该相对位置的该影像讯号及/或该待测物光谱讯号进行计算平均值，以作为前述的该影像讯号及/或该待测物光谱讯号。如此，就不会有因为该待测物A的多个区域存在些微不同的成分，或者因为该光源12的多个该发光元件分别与该待测物A的距离不相同，而所导致该影像讯号及/或该待测物光谱讯号失真的问题。
由上述的说明可知，本发明与现有技术与产品相较之下，本发明所提供的光源、发光方法、光检测装置、光谱检测方法及发光修正方法，对于试样的解析结果接近于使用传统卤钨灯光谱仪的高解析结果，而且同时提高了试样检测结果光谱图中的讯杂比，确实能够达到测试精准的效果。
Claims (8)
1.一种成像装置，其特征在于，至少包含：一光源控制器(11)、一光源(12)、一或多个撷取模组(13)及一计算机(14)；其中，该光源控制器(11)与该光源(12)电性连接，该撷取模组(13)与该计算机(14)电性连接；该光源(12)至少包含多个次光源组(12S)，每一个该次光源组(12S)包含多个各放射具有至少一发光峰值波长及至少一波长范围的光的发光元件，多个该次光源组(12S)及/或多个该发光元件与该光源(12)的一电路板(120)电性连接，多个该次光源组(12S)呈一不规则状排列或一规则状排列；多个该次光源组(12S)所围成的一次光源分布范围(P)内具有一法线(N)，该撷取模组(13)设置于该次光源分布范围(P)内与该法线(N)的一交叉点(X)为顶点且侧面与该法线(N)的一夹角(Y)所形成的一锥体(Z)的范围内；该规则状排列是一环状排列(R)，该环状排列(R)是圆环状排列或多边形环状排列；相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围部分重叠以形成较该等发光元件中的各自的该波长范围宽的一连续波长范围，或者相邻的二个该发光峰值波长所对应的二个该发光元件的该等波长范围不重叠；相邻的二个该发光峰值波长彼此相差为大于或等于0.5nm，各该发光峰值波长所对应的波长半高宽为大于0nm且小于或等于60nm；多个该次光源组(12S)中的多个该发光元件依序发光，前述依序发光指于不同位置的多个该次光源组(12S)中放射相同该波长范围的光的多个该发光元件不同时发光；或者，多个该次光源组(12S)中的多个该发光元件部分同时发光，前述部分同时发光指的是将多个该次光源组(12S)中的多个该发光元件，使其中一部分同时发光而同时放射不同该波长范围的光；多个该发光元件能够分别呈现一明灭频率的非连续发光，多个该明灭频率可以是彼此相同或彼此不同，或者多个该明灭频率可以是部分相同或部分不同；该撷取模组(13)在任一该发光元件发光时才开启而运作，而在任一该发光元件不发光时就关闭而不运作；该撷取模组(13)以一运作频率进行非连续运作，该发光元件的该明灭频率与该撷取模组(13)的该运作频率为相同；该撷取模组(13)至少包含一影像撷取器(131)及/或一光侦测器(132)，一数学分析模组(M)设置于该光侦测器(132)或该计算机(14)，该数学分析模组(M)与该光侦测器(132)电性或讯号连接，或该数学分析模组(M)与该计算机(14)电性或讯号连接，而所述该数学分析模组(M)是软件或硬件型态，该光侦测器(132)所收集到的讯号被传送到该数学分析模组(M)；该明灭频率中开启该发光元件的时间区间，该光侦测器(132)所接收到的讯号为一待测物光谱讯号与一背景杂讯的结合；该明灭频率中关闭该发光元件的时间区间，该光侦测器(132)所接收到的讯号为该背景杂讯；该待测物光谱讯号及该背景杂讯构成一待测物时域讯号，该数学分析模组(M)包含将该待测物时域讯号转换为一待测物频域讯号的一时域频域转换单元(M1)。
2.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，该撷取模组(13)设置于该环状排列(R)的一中心点(C)的该法线(N)上，该交叉点(X)为该中心点(C)，该中心点(C)与各该次光源组(12S)为等距离。
3.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，该时域频域转换单元(M1)是用以将该待测物时域讯号进行傅立叶转换为该待测物频域讯号的一傅立叶转换单元。
4.如权利要求3所述的成像装置，其特征在于，该待测物频域讯号包含该待测物光谱讯号的频域讯号及该背景杂讯的频域讯号，该数学分析模组(M)能够将该背景杂讯的频域讯号舍弃并留下该待测物光谱讯号的频域讯号，该数学分析模组(M)包含将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号转换为一滤波后待测物时域讯号的一频域时域转换单元(M2)。
5.如权利要求4所述的成像装置，其特征在于，该频域时域转换单元(M2)是能够将前述所留下的该待测物光谱讯号的频域讯号进行傅立叶反转换为该滤波后待测物时域讯号的一傅立叶反转换单元。
6.如权利要求1所述的成像装置，其特征在于，多个该次光源组(12S)在同一平面、不同平面、同一曲面或不同曲面上呈该不规则状排列或该规则状排列。
7.一种手持式成像装置，其特征在于，至少包含：一如权利要求1所述的成像装置，该手持式成像装置(100)的正面为一萤幕，该手持式成像装置(100)的正面或背面的一部分则设有多个该次光源组(12S)及该撷取模组(13)的一影像撷取器(131)。
8.如权利要求7所述的手持式成像装置，其特征在于，该手持式成像装置(100)为一手机或平板电脑。
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Publications (1)
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Family Applications (1)
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