CN213580671U - 一种多功能文检仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于光谱成像技术领域，尤其涉及一种多功能文检仪，包括光源单元、高光谱成像单元、样品平台、机械传动单元和上位机；高光谱成像单元和光源单元分别位于机械传动单元同一侧同一水平面上，且高光谱成像单元和光源单元保持相对静止，样品平台位于机械传动单元下方，光源单元在机械传动单元上的初始位置及角度使光源单元斜向下的光束能够均匀照射在样品平台的上表面，并使光源单元的光束在样品平台上的反射光能够进入高光谱成像单元。本实用新型的有益效果是：采用自动化扫描平台，搭载高光谱成像仪和集成高稳定的宽光谱卤素线光源，可对文件中的涂改、隐藏信息进行提取，并实现了宽光谱领域的扫描。

Description

一种多功能文检仪

技术领域

本实用新型属于光谱成像技术领域，尤其涉及一种多功能文检仪。

背景技术

文检仪(scanner)，是利用光电技术和数字处理技术，以扫描方式将图形或图像信息转换为数字信号的装置。扫描仪通常被用于计算机外部仪器设备，通过捕获图像并将之转换成计算机可以显示、编辑、存储和输出的数字化输入设备。扫描仪对照片、文本页面、图纸、美术图画、照相底片、菲林软片，甚至纺织品、标牌面板、印制板样品等三维对象都可作为扫描对象，提取和将原始的线条、图形、文字、照片、平面实物转换成可以编辑及加入文件中的装置。其作为一种光机电一体化结合的图像化数字输入设备，自问世以来就以其优良的性能和低廉的价格得到了迅速的推广和广泛的应用。

但是普通扫描仪获取的是三个波段的信息，所采集到的仅为RGB图像信息，在普通应用领域可以满足日常使用要求。但是在一些特殊应用领域，如获取古籍字画等珍贵样品的使用颜料信息，这种普通的扫描仪获取的RGB图像信息无法满足对扫描对象物理化学成分进行分析、分类、识别等其他需求。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种多功能文检仪，采用机械传动单元和上位机组成的自动化扫描平台，搭载高光谱成像仪和集成高稳定的宽光谱卤素线光源，可对文件中的涂改、隐藏信息进行提取，并实现了宽光谱领域的扫描。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种多功能文检仪，包括光源单元、高光谱成像单元、样品平台、机械传动单元和上位机；所述高光谱成像单元和所述光源单元分别位于所述机械传动单元的上表面，且所述高光谱成像单元和所述光源单元保持相对静止，所述样品平台位于所述机械传动单元下方，所述光源单元在所述机械传动单元上的初始位置及角度使光源单元斜向下的光束能够均匀照射在样品平台的上表面，并使所述光源单元的光束在样品平台上的反射光能够进入所述高光谱成像单元，所述高光谱成像单元、所述机械传动单元、所述光源单元分别与所述上位机连接，实现高光谱成像单元的成像和光源单元发出的光束的切换和信号传递，并控制机械传动单元的传动。

优选地，所述高光谱成像单元包括组合在一起的高清相机和高光谱仪，所述高清相机位于高光谱仪前端，所述高光谱仪固定在所述机械传动单元上，所述高清相机对样品的反射光或者样品发出的荧光进行成像，所述高光谱仪对样品的反射光进行光谱收集，并进行高光谱成像，此时光源单元切换为发出宽谱光。

优选地，所述上位机为电脑或者嵌入式模块，可以切换所述光源单元发出不同的光照射在样品平台的样品单元上，并相应切换所述高光谱成像单元的高清相机和高光谱仪工作，对获取的图像进行处理。

优选地，所述高光谱成像单元将接收到的电信号进行模数转化后，将所述数字信号发送至所述上位机，所述上位机对接收到的信号进行处理得到文件中隐藏的信息，同时所述上位机向所述机械传动单元发送传动信号。

优选地，所述机械传动单元包括传送带和与传送带连接的电机，传送带也可用皮带代替，在接收所述上位机发出的传动信号后，带动所述高光谱成像单元移动至与所述待扫描样品的下一扫描行相对处。

优选地，所述高清相机前方设有滤光片，根据不同的使用需求更换不同波长的滤光片。

优选地，所述高光谱仪为色散型或滤光片型，所述高光谱仪采用FTS工作方式。

优选地，所述光源单元根据所述高光谱成像单元成像模式的不同向样品单元发出激光或者宽谱光，样品单元发出荧光或者反射光。

进一步优选地，所述光源单元为条形宽光谱卤素光源。

本实用新型的有益效果是：本实用新型的多功能文检仪有荧光成像、光谱成像两种工作模式，在荧光模式下，光源单元中的激光器发出激光经过整形后照射在样品上，发出的荧光被高光谱成像单元中的高清相机接收。在光谱模式下，光源单元发出的宽谱光照射在样品上，样品的反射光被高光谱成像单元中的光谱仪接收，同时高清相机对样品进行高分辨率成像。上位机对荧光图像、高分辨率图像和高光谱图像进行分析，得到文件中的涂改、隐藏等信息。

本实用新型采用机械传动单元，搭载高光谱成像仪和集成高稳定的光源，实现了无接触、无损、准确快速的观测采集样品光谱，实现了宽光谱领域的扫描，获取的RGB图像信息能够满足对扫描对象物理化学成分进行分析、分类、识别等多方面的需求。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的光源单元反射原理图；

图3为本实用新型原理框图。

图中，1、光源单元，2、高光谱成像单元，3、样品平台，4、机械传动单元，5、上位机，6、高清相机，7、高光谱仪，8、传送带。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

如图1-3所示，本实用新型提供一种多功能文检仪，包括光源单元1、高光谱成像单元2、样品平台3、机械传动单元4和上位机5；使用条形宽光谱卤素光源作为光源单元1，将高光谱成像单元2和光源单元1分别设置在机械传动单元4的上表面，且高光谱成像单元2和光源单元1保持相对静止，样品平台3位于机械传动单元4下方，光源单元1在机械传动单元4上的初始位置及角度使光源单元1斜向下的光束能够均匀照射在样品平台3的上表面，并使光源单元1的光束在样品平台3上的反射光能够进入高光谱成像单元2，高光谱成像单元2、机械传动单元4、光源单元1分别与上位机5连接。

所述光源单元1为条形宽光谱卤素光源，可以根据成像模式不同向样品单元(待扫描对象)发出激光或者宽谱光，用于向样品单元(待扫描对象)照射光束，样品单元发出荧光或者反射光。在荧光成像模式下，光源单元1发出激光，照射在样品上发出荧光；在光谱成像模式下，光源单元1发出宽普光，照射在样品上，对反射光分别进行高分辨率成像和高光谱成像。

所述高光谱成像单元2对样品的荧光或者反射光进行成像和光谱成像。高光谱成像单元2包括组合在一起的高清相机6和高光谱仪7，高清相机6位于高光谱仪7前端，并通过固定在机械传动单元4上的高光谱仪7一起设置在机械传动单元4上，用于接收电信号，并对电信号进行模数转化，以获得数字信号，将获得的数字信号发送至上位机5，上位机5对接收到的信号进行处理得到文件中隐藏的信息，同时上位机5向机械传动单元4发送传动信号。

其中，高清相机6对样品的反射光或者发出的荧光进行成像，在高清相机6前方可以安装滤光片，根据不同的使用需求更换不同波长的滤光片，保证对感兴趣的荧光波段进行成像。高光谱仪7对样品的反射光进行高光谱成像，此时光源单元1切换为发出宽谱光；高光谱仪7可以为色散型或滤光片型，采用FTS工作方式。

所述机械传动单元4，用于带动光源单元1和高光谱成像单元2运动使样品单元穿过检测单元的视场范围。在接收传动信号后，带动光谱成像单元移动至与待扫描对象的下一扫描行相对处。

机械传动单元4可以包含电机和与电机连接的皮带/传送带8，或者是履带式，或者其他工作方式。

上位机5为电脑或者嵌入式模块，对成像模式进行切换，并对光源单元1发出的光进行控制，控制高光谱成像单元2的高清相机6高光谱仪7积分时间，自动对焦，具体为：切换光源单元1发出不同的光照射在样品平台3的样品单元上，并相应切换高光谱成像单元2的高清相机6和高光谱仪7工作，对获取的图像进行处理。

此外，上位机5还通过控制电机实现对机械传动单元4速度的控制等。

本实用新型的工作原理为：调整光源单元1和高光谱成像单元2之间的距离和相对角度，使得光源单元1的光照射到下方样品上后反射的光线刚好被高光谱成像单元2探测到。将调整好的光源单元1和高光谱成像单元2固定在传送带8上保持相对静止，从而在机械传动单元4的作用下实现整个样品的光谱扫描。

以上对本实用新型的一个实例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本实用新型的专利涵盖范围之内。

Claims (7)

1.一种多功能文检仪，其特征在于包括光源单元、高光谱成像单元、样品平台、机械传动单元和上位机；所述高光谱成像单元和所述光源单元分别位于所述机械传动单元同一侧的水平面上，且所述高光谱成像单元和所述光源单元保持相对静止，所述样品平台位于所述机械传动单元下方，所述光源单元在所述机械传动单元上的初始位置及角度使光源单元斜向下的光束能够均匀照射在样品平台的上表面，并使所述光源单元的光束在样品平台上的反射光能够进入所述高光谱成像单元，所述高光谱成像单元、所述机械传动单元、所述光源单元分别与所述上位机连接，实现高光谱成像单元的成像和光源单元发出的光束的切换和信号传递，并控制机械传动单元的传动。

2.根据权利要求1所述的多功能文检仪，其特征在于所述高光谱成像单元包括组合在一起的高清相机和高光谱仪，所述高清相机对样品的反射光或者样品发出的荧光进行成像，所述高光谱仪对样品的反射光进行光谱收集，并进行高光谱成像，此时光源单元切换为发出宽谱光。

3.根据权利要求2所述的多功能文检仪，其特征在于所述上位机为电脑或者嵌入式模块，对所述光源单元发出的、照射在样品平台的光进行切换，并相应切换所述高光谱成像单元的高清相机和高光谱仪工作，对获取的图像进行处理。

4.根据权利要求1所述的多功能文检仪，其特征在于所述机械传动单元包括传送带和与传送带连接的电机，在接收所述上位机发出的传动信号后，带动所述高光谱成像单元移动至与待扫描样品的下一扫描行相对处。

5.根据权利要求2所述的多功能文检仪，其特征在于所述高清相机前方设有滤光片。

6.根据权利要求2所述的多功能文检仪，其特征在于所述高光谱仪为色散型或滤光片型，所述高光谱仪采用FTS工作方式。

7.根据权利要求1所述的多功能文检仪，其特征在于所述光源单元为条形宽光谱卤素光源。

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