CN209589253U - 一种多通道光谱成像仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种多通道光谱成像仪，包括：控制模块、至少两个滤色片、至少两个光学镜头以及至少两个图像采集装置；各个所述滤色片和各个所述光学镜头配合设置，各个所述图像采集装置与所述各个光学镜头连接，所述控制模块与各个所述图像采集装置连接；各个滤色片的波段不同；所述滤色片和所述光学镜头用于获取被测物体的特征光谱图像，所述图像采集装置用于采集所述特征光谱图像后发送至所述控制模块；该成像仪能够根据实际需要选择通道的数量，实现单通道或者多通道的图像采集，且无需配合旋转机构，不受运动姿态影响，体积小，可配合无人机使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学技术领域，尤其涉及一种多通道光谱成像仪。
背景技术
目前市面上的成像仪产品主要包括多光谱成像仪、凝视式高光谱成像仪以及推扫式高光谱成像仪，多光谱成像仪主要包括多个单通道滤光片、图像传感器、镜头、旋转机构等，其中旋转机构的结构相对复杂，体积较大，需要配合电动马达或者手动旋转调节。凝视式高光谱成像仪的主体结构主要包括凝视式滤波器、图像传感器、镜头等，凝视式高光谱成像仪的优点是可以有几十个甚至上百个波段，带宽可以根据需求制作，响应时间快，适用于固定成像或者运动成像，缺点是价格昂贵、透过率低，且生产工艺复杂，流程繁琐，每道工序要求严格，良率低。推扫式光谱成像仪的主体结构主要包括渐变式滤色片、图像传感器、镜头等，渐变式滤色片的数量可以根据需要设置，波段的通道可以达到几十个甚至几百个，这些波段通道都集成在一个滤色片上，成像时能够同时获取到所有波段的图像数据，之后移动图像传感器，通过图像拼接合成获取多通道的高光谱图像数据，缺点是该推扫式高光谱成像仪只适合运动检测，且渐变式滤色片生产工艺难度较大，目前国内生产能力不成熟，生产周期长，主要依赖进口，成本昂贵。
实用新型内容
本实用新型的目的在于针对上述现有技术中的各种光谱仪所存在的问题，提出一种多通道光谱成像仪，能够有效解决以上问题。
一种多通道光谱成像仪，包括：控制模块、至少两个滤色片、至少两个光学镜头以及至少两个图像采集装置；
各个所述滤色片和各个所述光学镜头配合设置，各个所述图像采集装置与所述各个光学镜头连接，所述控制模块与各个所述图像采集装置连接；
各个滤色片的波段不同；
所述滤色片和所述光学镜头用于获取被测物体的特征光谱图像，所述图像采集装置用于采集所述特征光谱图像后发送至所述控制模块。
进一步地，所述滤色片的数量为2-12个，所述光学镜头的数量为2-12个，所述图像采集装置的数量为2-12个。
进一步地，所述光学镜头为变焦镜头。
进一步地，所述光学镜头为定焦镜头。
进一步地，所述图像采集装置为图像传感器。
进一步地，所述图像传感器为CCD图像传感器。
进一步地，所述图像传感器为CMOS图像传感器。
进一步地，所述滤色片为带通滤波片、多频带通滤波片、长波通滤波片或者短波通滤波片。
进一步地，所述滤色片的数量为6个，所述光学镜头的数量为6个，所述图像采集装置的数量为6个。
进一步地，6个所述滤色片的波段分别为：430nm-450nm、450nm-510nm、530nm-590nm、610-650nm、650nm-700nm、850nm-910nm。
本实用新型提供的多通道光谱成像仪，至少包括如下有益效果：
(1)能够根据实际需要选择通道的数量，实现单通道或者多通道的图像采集，且无需配合旋转机构，不受运动姿态影响，体积小，可配合无人机使用；
(2)结构简单，易于实现，生产成本低；
(3)各个部件可以由国内生产，且工艺成熟，生产良率高。
附图说明
图1为本实用新型提供的多通道光谱成像仪一种实施例的结构示意图。
图2为本实用新型提供的多通道光谱成像仪一种应用场景下结构示意图。
图3-图11为本实用新型提供的多通道光谱成像仪一种实施例中可采用的滤色片的波段和透过率的关系示意图。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
实施例一
参考图1，本实施例提供一种多通道光谱成像仪，包括：控制模块101、至少两个滤色片102、至少两个光学镜头103以及至少两个图像采集装置104；
各个滤色片102和各个光学镜头103配合设置，各个图像采集装置104与各个光学镜头103连接，控制模块101与各个图像采集装置104连接；
各个滤色片102的波段不同；
滤色片102和光学镜头103用于获取被测物体的特征光谱图像，图像采集装置104用于采集所述特征光谱图像后发送至控制模块101。
作为一种优选的实施方式，滤色片102的数量为2-12个，光学镜头103的数量为2-12个，图像采集装置104的数量为2-12个。
一个滤色片102、一个光学镜头103以及一个图像采集装置104配合形成一条通道，因此本实施例提供的多通道窄带成像仪可以实现2-12个通道成像。
滤色片的数量和波段可根据实际需要设置。
作为一种优选的实施方式，光学镜头103为变焦镜头。
作为另外一种优选的实施方式，光学镜头103为定焦镜头。
光学镜头103可根据需要选择合适的焦距和视场角。
作为一种优选的实施方式，图像采集装置104为图像传感器。
作为一种优选的实施方式，图像传感器为CCD图像传感器。
多个图像传感器固定在一个控制板上，增加产品的稳定性。
作为另外一种优选的实施方式，图像传感器为CMOS图像传感器。
控制模块101可以为满足要求的处理器，控制模块101需满足以下要求：
能够满足单通道图像采集、存储以及图像输出；
能够满足2-12个通道下任意通道图像采集、存储及图像输出；
能够满足2-12个通道图像同时采集、存储及图像输出；
能够满足在采集同时进行2-12通道下任意通道图像的配准及合成图像；
能够满足图像的校正运算。
滤色片102可以为带通滤波片、多频带通滤波片、长波通滤波片或者短波通滤波片。
进一步地，还可以采用波长和透过率如图3-图11所示的滤色片。
本实施例提供的多通道光谱成像仪工作原理如下：
单通道工作模式下，选择其中一条通道，采集被测物体在特定波段下的特征光谱图像，控制模块对采集到的特征光谱图像进行存储和输出。
多通道模式下，选择多条通道，采集多个波段下被测物体的特征光谱图像，控制模块对多个波段下的特征光谱图像进行配准、合成以及校正，并对处理后的图像进行存储和输出。
本实施例提供的多通道光谱成像仪，至少包括如下有益效果：
(1)能够根据实际需要选择通道的数量，实现单通道或者多通道的图像采集，且无需配合旋转机构，不受运动姿态影响，体积小，可配合无人机使用；
(2)结构简单，易于实现，生产成本低；
(3)各个部件可以由国内生产，且工艺成熟，生产良率高。
实施例二
本实施例以具体的应用场景对本实用新型提供的多通道光谱成像仪做进一步说明。
参考图2，本实施例提供的多通道光谱成像仪，控制模块201、六个滤色片202、六个光学镜头203以及六个图像采集装置204；
各个滤色片202和各个光学镜头203配合设置，各个图像采集装置204与各个光学镜头203连接，控制模块201与各个图像采集装置204连接；
六个滤色片202的波段分别为：430nm-450nm、450nm-510nm、530nm-590nm、610-650nm、650nm-700nm、850nm-910nm。
其中，430nm-450nm波段为叶绿素强吸收带，450nm-510nm波段为胡萝卜素吸收带，530nm-590nm波段为叶绿素强反射区，610nm-650nm波段为藻蓝蛋白的主要吸收带，650nm-700nm波段为叶绿素强吸收带，850nm-910nm波段为植物通用波段。以上波段的不同组合，可以获取不同的光谱图像数据，供科研和生产使用，比如鉴定胡萝卜素、叶绿素含量等。
应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。
Claims (10)
1.一种多通道光谱成像仪，其特征在于，包括：控制模块、至少两个滤色片、至少两个光学镜头以及至少两个图像采集装置；
各个所述滤色片和各个所述光学镜头配合设置，各个所述图像采集装置与所述各个光学镜头连接，所述控制模块与各个所述图像采集装置连接；
各个滤色片的波段不同；
所述滤色片和所述光学镜头用于获取被测物体的特征光谱图像，所述图像采集装置用于采集所述特征光谱图像后发送至所述控制模块。
2.根据权利要求1所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述滤色片的数量为2-12个，所述光学镜头的数量为2-12个，所述图像采集装置的数量为2-12个。
3.根据权利要求1所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述光学镜头为变焦镜头。
4.根据权利要求1所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述光学镜头为定焦镜头。
5.根据权利要求1所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述图像采集装置为图像传感器。
6.根据权利要求5所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述图像传感器为CCD图像传感器。
7.根据权利要求5所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述图像传感器为CMOS图像传感器。
8.根据权利要求1所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述滤色片为带通滤波片、多频带通滤波片、长波通滤波片或者短波通滤波片。
9.根据权利要求2所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，所述滤色片的数量为6个，所述光学镜头的数量为6个，所述图像采集装置的数量为6个。
10.根据权利要求9所述的多通道光谱成像仪，其特征在于，6个所述滤色片的波段分别为：430nm-450nm、450nm-510nm、530nm-590nm、610-650nm、650nm-700nm、850nm-910nm。
Priority Applications (1)
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| CN201920500729.3U CN209589253U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种多通道光谱成像仪 |
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| CN201920500729.3U CN209589253U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种多通道光谱成像仪 |
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| CN209589253U true CN209589253U (zh) | 2019-11-05 |
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| CN201920500729.3U Active CN209589253U (zh) | 2019-04-12 | 2019-04-12 | 一种多通道光谱成像仪 |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| CN (1) | CN209589253U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111579071A (zh) * | 2020-05-17 | 2020-08-25 | 北京安洲科技有限公司 | 一种多功能推扫式高光谱成像方法和系统 |
| CN113008368A (zh) * | 2020-05-25 | 2021-06-22 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 多光谱信息获取装置及获取方法 |
| CN113125008A (zh) * | 2019-12-31 | 2021-07-16 | 北京微视新纪元科技有限公司 | 一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法 |
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2019
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