UA28800U - Device for determining the spectral characteristics of an object - Google Patents
Device for determining the spectral characteristics of an object Download PDFInfo
- Publication number
- UA28800U UA28800U UAU200708260U UAU200708260U UA28800U UA 28800 U UA28800 U UA 28800U UA U200708260 U UAU200708260 U UA U200708260U UA U200708260 U UAU200708260 U UA U200708260U UA 28800 U UA28800 U UA 28800U
- Authority
- UA
- Ukraine
- Prior art keywords
- unit
- photoreceptor
- picture
- block
- axis
- Prior art date
Links
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 title claims abstract description 18
- 108091008695 photoreceptors Proteins 0.000 claims description 10
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 claims description 9
- 230000010365 information processing Effects 0.000 claims description 3
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 abstract description 7
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000004611 spectroscopical analysis Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Spectrometry And Color Measurement (AREA)
Abstract
Description
Опис винаходуDescription of the invention
Запропонований пристрій належить до області прикладної спектрометрії, зокрема до оптико-електронних 2 спектральних вимірювань.The proposed device belongs to the field of applied spectrometry, in particular to optical-electronic 2 spectral measurements.
Відомі спектрометри, що базуються на розкладанні світла на складові спектра, з використанням диспергируючих елементів, наприклад, призм або дифракційних решіток |11.There are known spectrometers based on the decomposition of light into the components of the spectrum, using dispersive elements, for example, prisms or diffraction gratings |11.
Відомі пристрої багатозональної зйомки місцевості|21.Known devices for multi-zone terrain surveying | 21.
Головний недолік цих пристроїв полягає в дуже малому полі зору і можливість роботи тільки у вузькому 70 пучку світлових променів, відбитих від об'єкта.The main disadvantage of these devices is a very small field of view and the ability to work only in a narrow 70 beam of light rays reflected from the object.
Недоліком пристроїв багатозональної зйомки є необхідність використання багатозональної апаратури, нерідко це дуже ускладнює вирішення поставлених задач.The disadvantage of multi-zone shooting devices is the need to use multi-zone equipment, which often makes it very difficult to solve the tasks.
В якості аналога, приймаємого за прототип, найбільш близьким є спектрометричний пристрій (11.As an analog taken as a prototype, the closest is a spectrometric device (11.
Завданням корисної моделі є створення пристрою дешифрування картини місцевості, який може перетворити 12 інформацію на кольоровому аерокосмічному знімку в спектральну характеристику кожної з ділянок місцевості на знімку.The task of a useful model is to create a terrain picture decoding device that can transform 12 pieces of information on a color aerial image into a spectral characteristic of each area of the terrain in the image.
Поставлене завдання вирішується за рахунок створення пристрою дешифрування спектральних характеристик об'єкта по його кольоровому зображенню на знімку, що містить блок об'єктива, диспергуючий елемент, блок обробки інформації, блок індикації, блок пам'яті еталонів, блок запису і зберігання інформації, 20 який відрізняється тим, що включає в себе блок касети знімка з механізмом пересування знімка, датчиком величини пересування та підсвіткою, багатоелементний фотоприймач матричного типу, встановлений в площині зображення спектральних смуг, при цьому спектральні смуги орієнтовані так, що забезпечують сканування мішені матричного фотоприймача по напряму однієї з координатних осей фотоприймача, а по іншій осі забезпечують сканування структурою фотоприймача по напрямку, що паралельний кромці "зчитувальної 29 щілини". вThe task is solved by creating a device for deciphering the spectral characteristics of an object based on its color image in a photograph, which contains a lens unit, a dispersing element, an information processing unit, an indication unit, a standard memory unit, a recording and information storage unit, 20 which is characterized by the fact that it includes a picture cassette unit with a picture movement mechanism, a movement sensor and a backlight, a multi-element matrix-type photoreceptor installed in the image plane of the spectral bands, the spectral bands being oriented so as to ensure scanning of the matrix photoreceptor target in the direction of one from the coordinate axes of the photoreceptor, and along the other axis provide scanning of the structure of the photoreceptor in a direction parallel to the edge of the "reading slot 29". in
Технічним результатом є забезпечення автоматизованого дешифрування аерокосмічних знімків, покращення точності дешифрування.The technical result is the provision of automated decoding of aerospace images, improving the accuracy of decoding.
На Фіг.1 представлена блок-схема запропонованого пристрою. 1 - об'єктив вхідного коліматора; о 30 2 - диспергируючий елемент(дифракційна решітка); авFigure 1 shows a block diagram of the proposed device. 1 - input collimator lens; o 30 2 - dispersing element (diffraction grating); Av
З - об'єктив; 4 - багатоелементний фотоприймач матричного типу; со - блок обробки інформації; Ге) 6 - блок індикації; 3о 7 - блок касети аерознімка зі щілинною діафрагмою; сч 8 - підсвітка аерознімка у зоні щілинної діафрагми; 9 - механізм пересування знімку відносно діафрагми з датчиком величини пересування знімку; - блок керування; « 11 - блок пам'яті еталонів; З 50 12 - блок запису та зберігання інформації; с Блоки 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 - розташовані у єдиному корпусі, блоки 5, 11, 12 - у комп'ютері.Z - lens; 4 - multi-element matrix type photoreceptor; so - information processing unit; Ge) 6 - display unit; 3о 7 - cassette unit of an aerial photograph with a slotted diaphragm; ch 8 - illumination of an aerial photograph in the zone of the slit diaphragm; 9 - the mechanism of movement of the picture relative to the diaphragm with the sensor of the amount of movement of the picture; - control unit; « 11 - memory block of standards; From 50 12 - block of recording and storage of information; c Blocks 1, 2, 3, 4, 6, 7, 8, 9, 10 - are located in a single case, blocks 5, 11, 12 - in a computer.
Із» Можливий варіант мінітіарюзації блоків 4, 11, 12 та розташування усіх блоків у єдиному корпусі.From" It is possible to miniaturize blocks 4, 11, 12 and place all blocks in a single case.
На Фіг.1 одинарними лініями зі стрілками показані електричні зв'язки, а подвійними лініями - оптичні.In Fig. 1, single lines with arrows show electrical connections, and double lines - optical ones.
Блок касети космічного аерознімка має щілинну діафрагму, вісь якої знаходиться в площині, паралельній з 45 напрямком робочих елементів диспергируючої системи 2 і з однієї з осей двухкоординатної матриці ді багатоелементного фотоприймача 4.The cassette unit of the space aerial photograph has a slotted diaphragm, the axis of which is in a plane parallel to the direction of the 45 working elements of the dispersing system 2 and from one of the axes of the two-coordinate matrix of the multi-element photoreceiver 4.
Ге | Блок 7 має підсвітку 8 та механізм пересування знімку 9 з датчиком величини пересування знімку у напрямі, перпендикулярному до осі щілинної діафрагми. бо Величину пересування знімку фіксують датчиком механізма 8, перетворюють у електронний сигнал-код і о 20 передають у блок 5.Ge | Block 7 has a backlight 8 and a mechanism for moving the picture 9 with a sensor for the amount of movement of the picture in the direction perpendicular to the axis of the slit diaphragm. because the magnitude of the movement of the picture is fixed by the sensor of the mechanism 8, converted into an electronic signal code and transmitted to block 5 at 20 o'clock.
Блоки 1, 2, 3, 4, 7, 8 мають між собою оптичний зв'язок (на Фіг. 1 показано подвійними лініями). с В якості диспергируючої системи 2 може бути застосована дифракційна решітка, а в якості фотоприймача 4 -Blocks 1, 2, 3, 4, 7, 8 have an optical connection between them (in Fig. 1 is shown by double lines). c A diffraction grating can be used as a dispersing system 2, and as a photodetector 4 -
ПЗС матриця.CCD matrix.
Електроживлення пристрою здійснюють через блок керування 10 від зовнішнього чи вбудованого джерела електроживлення. с На Фіг.2 розглянемо оптичну схему спектрального приладу з плоскою дифракційною решіткою. Такий прилад має вхідний і вихідний коліматори з об'єктивами 1 і 3. Оптичні осі об'єктивів 7 і З коліматорів перпендикулярні до штрихів решітки, тобто лежать у площині ху. Вхідна щілина 13 блоку касети 7, що грає роль джерела світла, паралельна штрихам решітки. Кожна крапка щілини 13 по її висоті дає після проходження 60 об'єктива 1 коліматора паралельний пучок світла, вісь якого утворить кут 6 з оптичною віссю коліматора і, отже, із площиною ху. Осі паралельних пучків, що йдуть від різних точок щілини 13 (по її висоті), утворять різні кути з площиною ху, але усі вони лежать в одній площині, що проходить через вісь 7.The device is powered by the control unit 10 from an external or built-in power source. c In Fig. 2, consider the optical scheme of a spectral device with a flat diffraction grating. Such a device has input and output collimators with lenses 1 and 3. The optical axes of the lenses 7 and 3 of the collimators are perpendicular to the lines of the grating, that is, they lie in the x plane. The input slot 13 of the cassette block 7, which plays the role of a light source, is parallel to the lines of the grid. Each point of the slit 13 along its height gives, after passing 60 of the lens 1 of the collimator, a parallel beam of light, the axis of which will form an angle 6 with the optical axis of the collimator and, therefore, with the plane xu. The axes of parallel beams coming from different points of the slit 13 (along its height) will form different angles with the plane xu, but they all lie in the same plane that passes through the axis 7.
Виходячи зі схеми спектрального приладу, виявляється зручним характеризувати положення точки джерела а і точки спостереження Б кутами Ж і фр, що лежать у площині ху, і кутами 6' і 6", що лежать у площинах, що бо проходять через оптичні осі коліматорів і вісь 72. Кут ж, утворений віссю вхідного коліматора з віссю х є кут падіння паралельного пучка на решітку, а кут ф, утворений віссю вихідного коліматора з віссю х, - кут дифракції. При такому виборі кутів осі паралельних пучків, що йдуть від різних точок вхідної щілини по її висоті, утворять різні кути 6", але їхні проекції на площину ху утворять з віссю той самий кут б (1). В результаті на мішені матричного фотоприймача 4 з'являється зображення спектральних смуг 14.Based on the scheme of the spectral device, it is convenient to characterize the position of the source point a and the observation point B by the angles Ж and fr, which lie in the х plane, and the angles 6' and 6", which lie in the planes that pass through the optical axes of the collimators and the axis 72. The angle z formed by the axis of the input collimator with the x axis is the angle of incidence of the parallel beam on the grating, and the angle ф formed by the axis of the output collimator with the x axis is the diffraction angle. With this choice of the angles of the axes of parallel beams coming from different points of the input slits along its height will form different angles 6", but their projections on the x plane will form the same angle b (1) with the axis. As a result, an image of spectral bands 14 appears on the target of the matrix photoreceptor 4.
Пристрій, за допомогою якого реалізують запропонований спосіб, працює наступним чином:The device with which the proposed method is implemented works as follows:
За допомогою блока керування 10 вмикають інші блоки пристрою. Зображення місцевості, обмежені щілинною діафрагмою 13 блока 7 і освітлене блоком 8, передається в об'єктив 1, який формує світовий пучок, що падає на диспергеруючу систему - блок 2. В блоці 2 здійснюється розкладення потока світла на спектральні 70 складові, які утворюють за допомогою об'єктиву З кольорові смуги з різною довжиною хвилі на мішені фотоприймача 4, при цьому напрямок смуг співпадає з напрямком однієї з осей матриці і смуги зпроектовані на мішень по цьому напрямку. Ділянки мішені матриці, що освітлені спектральними смугами, електронно сканують "попіксельно" вздовж смуг, тим самим виконуючи сканування зображення на знімку, яке обмежене щілиною блока 7 вздовж осі цієї щілинної діафрагми. У той же час за допомогою механізму 9 виконують сканування (більш 75 повільне, ніж ,попіксельне") у блоці 7 знімка, по напрямку, який перпендикулярний до осі щілинної діафрагми блока 7. У результаті із блока 4 у блок 5 надходить у електронному коді інформація про спектральний склад зображення кожної найменшої ділянки знімку у двохкоординатній системі. В блок також потрапляє інформація з блоку пам'яті еталонів 11. Еталони - це закодоване відношення інтенсивностей світлових потоків на робочих довжинах хвиль, що відповідають певним об'єктам. У блоці 5 виконують порівняння цих відхилень з отриманимиWith the help of the control unit 10, other units of the device are turned on. The image of the terrain, limited by the slit diaphragm 13 of block 7 and illuminated by block 8, is transmitted to lens 1, which forms a global beam that falls on the dispersing system - block 2. In block 2, the light flux is decomposed into 70 spectral components, which form with the help of lens C, colored stripes with different wavelengths are placed on the target of the photo receiver 4, while the direction of the stripes coincides with the direction of one of the axis of the matrix and the stripes are projected onto the target in this direction. Areas of the matrix target, illuminated by spectral bands, are electronically scanned "pixel by pixel" along the bands, thereby scanning the image in the picture, which is limited by the slot unit 7 along the axis of this slot aperture. At the same time, with the help of the mechanism 9, a scan (75 slower than "per-pixel") is performed in block 7 of the picture, in a direction perpendicular to the axis of the slit diaphragm of block 7. As a result, information is sent from block 4 to block 5 in an electronic code about the spectral composition of the image of each smallest part of the picture in the two-coordinate system. The block also contains information from the reference memory block 11. References are a coded ratio of light flux intensities at the working wavelengths corresponding to certain objects. In block 5, comparisons are made of these deviations with the received ones
У результаті вимірювань та ідентифікують об'єкти на знімку. Дані ідентифікації з блоку 5 надходять до блока 6, де інформацію візуалізують і також її направляють до блока зберігання інформації 12.As a result of the measurements, the objects in the picture are identified. The identification data from block 5 is sent to block 6, where the information is visualized and also sent to the information storage block 12.
Таким чином запропонований пристрій дешифрування спектральних характеристик об'єкта по його кольоровому зображенню, наприклад, на космічному знімку дозволяє отримати спектральну характеристику кожної ділянки об'єкта по усьому полю зображення при повній автоматизації дешифрування.Thus, the proposed device for deciphering the spectral characteristics of an object based on its color image, for example, on a space photo, allows obtaining the spectral characteristics of each part of the object over the entire image field with full automation of decoding.
Література: 1. В.Н. Малишев. Введение в зксперементальную спектрометрию. -М.: "Наука", 1979. в 2. Н.П. Лаврова, А.Ф. Стеценко. Азрофотосьемка. Азрофотосьемочное оборудование. -М.: Недра, 1981. (стр.271-273).Literature: 1. V.N. Malyshev. Introduction to experimental spectrometry. - M.: "Nauka", 1979. in 2. N.P. Lavrova, A.F. Stetsenko. Astrophotography. Astrophotographic equipment. - M.: Nedra, 1981. (pp. 271-273).
З. Б.С. Кузьмин, Ф.Я. Герасимов и др. Топографо-геодезические терминьі: Справочник. -М.: "Недра", 1989. «3 (стр.190-191). оZ. B.S. Kuzmin, F.Ya. Gerasimov et al. Topographical and geodesic terms: Reference book. - M.: "Nedra", 1989. "3 (pp. 190-191). at
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200708260U UA28800U (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Device for determining the spectral characteristics of an object |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
UAU200708260U UA28800U (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Device for determining the spectral characteristics of an object |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
UA28800U true UA28800U (en) | 2007-12-25 |
Family
ID=39229287
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
UAU200708260U UA28800U (en) | 2007-07-19 | 2007-07-19 | Device for determining the spectral characteristics of an object |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
UA (1) | UA28800U (en) |
-
2007
- 2007-07-19 UA UAU200708260U patent/UA28800U/en unknown
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8885161B2 (en) | Energy dispersion device | |
US11022494B2 (en) | Apparatus for measuring spectra | |
US9316539B1 (en) | Compact spectrometer | |
US7189984B2 (en) | Object data input apparatus and object reconstruction apparatus | |
Liang et al. | Remote spectral imaging with simultaneous extraction of 3D topography for historical wall paintings | |
EP3191815B1 (en) | Light sensor modules and spectrometers including an optical grating structure | |
US9316540B1 (en) | Compact spectrometer | |
CN104062007A (en) | Mobile phone spectrograph module and mobile phone spectrograph with mobile phone spectrograph module | |
Arablouei et al. | Fast and robust pushbroom hyperspectral imaging via DMD-based scanning | |
EP3722787B1 (en) | Spectroscopic analyzer | |
US9232130B2 (en) | Multispectral camera using zero-mode channel | |
US9998636B2 (en) | Method to remove the spectral components of illumination and background from multi-spectral and hyper-spectral images | |
CN103189735A (en) | Spectroscopic measuring apparatus with monitoring capability | |
CN104006885A (en) | Spatio-temporal union modulation Fourier-transformation imaging spectrometer and manufacturing method | |
US10663404B1 (en) | Standoff Raman system (PRIED) | |
US20150022810A1 (en) | Spectrophotometer and image partial extraction device | |
RU2313070C2 (en) | Interference spectrometer | |
UA28800U (en) | Device for determining the spectral characteristics of an object | |
JP2005127943A (en) | Optical measuring instrument and spectrograph | |
JP2010160094A (en) | X-ray spectral information acquisition method and x-ray spectrometer | |
UA28424U (en) | Method for determining the spectral characteristics of an object | |
UA82814C2 (en) | Method for decoding spectral characteristics of object | |
UA82813C2 (en) | Device for decoding spectral characteristics of object | |
RU2268495C1 (en) | Device for identification of an object | |
Plokhotnichenko et al. | High-temporal resolution multimode photospectropolarimeter |