目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及多角度反射光譜測量技術領域，尤其涉及一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，包括全封閉吸光觀測棚，所述觀測棚內(nèi)設有光源支架、目標物搭載平臺及光纖鏡頭搭載裝置，所述光纖鏡頭搭載裝置設于所述目標物搭載平臺之上；所述光源支架靠近所述光纖鏡頭搭載裝置布置。本實用新型采用全封閉吸光材料搭建觀測室，消除了環(huán)境漫反射光對最終光譜數(shù)據(jù)的影響；采用可多角度精確調(diào)整光源照射幾何的光源支架，可準確定位光源照射幾何；采用可自動控制的光纖鏡頭搭載裝置，包含可遙控的光纖鏡頭多角度視頻監(jiān)控云臺及可自動調(diào)整方位的光纖鏡頭支架，可方便、準確的定位目標物觀測幾何。
【專利說明】
目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)
技術領域
[0001]本實用新型涉及多角度反射光譜測量技術領域，尤其涉及一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]以幾何光學為基礎的多角度定量遙感研究在環(huán)境、農(nóng)業(yè)、生態(tài)等多個領域開展了很多研究和應用。對衛(wèi)星遙感影像數(shù)據(jù)反演地表參數(shù)過程，需要大量的地面驗證試驗，研究人員采用同步或準同步衛(wèi)星過境的地面光譜測量實驗方式來驗證衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和數(shù)學模型。在室外利用太陽光源和人工控制光譜測量儀器對目標物進行光譜測量，但還有部分實驗，可以在實驗室內(nèi)，通過對太陽光源的模擬以及光譜儀器來進行測量，這種實驗就需要設計出一套室內(nèi)測量環(huán)境。
[0003]目前，實驗室內(nèi)開展多角度反射光譜的測量實驗，一般采用簡單機械式光源支架和光纖鏡頭支架組合的技術方案，該方案沒能在一個完全消除了環(huán)境漫反射光的影響下進行，也無法嚴格控制光源的照射幾何，在光譜儀鏡頭(光纖鏡頭)的控制上也都是以手動定位方式處理，獲取的光譜數(shù)據(jù)通常包含較多噪音信息，在定量多角度遙感觀測實驗中，對光源和光纖鏡頭的控制也比較機械、繁瑣，且很難保證照射和觀測幾何的精準度，對后期的數(shù)據(jù)處理和分析造成一定困難。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，以解決上述問題。
[0005]本實用新型提供了一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，包括全封閉吸光觀測棚，觀測棚內(nèi)設有光源支架、目標物搭載平臺及光纖鏡頭搭載裝置，光纖鏡頭搭載裝置設于目標物搭載平臺之上;光源支架靠近光纖鏡頭搭載裝置布置；
[0006]光纖鏡頭搭載裝置包括正圓形觀測軌道，觀測軌道上滑動連接有可遙控的平板軌道車，平板軌道車上設有L型光纖鏡頭支架，光纖鏡頭支架包括可自動伸縮的支架縱臂及與支架縱臂連接的支架橫臂，支架縱臂與平板軌道車連接，支架橫臂上設有可沿支架橫臂自由移動的視頻監(jiān)控云臺；視頻監(jiān)控云臺用于搭載光纖鏡頭，并可通過無線遙控，在視頻監(jiān)控云臺基準平面下半球空間內(nèi)任意角度，通過光纖鏡頭觀測置于目標搭載平臺上的觀測目標。
[0007]進一步，目標物搭載平臺采用黑色消光漆均勻涂裝的水平木板結(jié)構(gòu)，搭載平面呈矩形，四角采用四根伸縮調(diào)整高度的圓柱形不銹鋼支腿支撐，目標物搭載平臺的搭載平面與觀測軌道固定連接。
[0008]進一步，平板軌道車設有低速電機、電池倉及控制模塊，電池倉內(nèi)設有充電電池，用于給低速電機供電，控制模塊用于通過WIFI無線控制平板軌道車的啟停。
[0009]進一步，光纖鏡頭支架為鋁合金支架。
[0010]進一步，視頻監(jiān)控云臺由充電電池供電，可調(diào)整角度范圍在水平O?355度，垂直O(jiān)
?90度。
[0011]進一步，光源支架用于搭載光源，光源由光纖導光棒導出，光源支架包括底座和橫臂，底座采用三腳架結(jié)構(gòu)，橫臂采用可調(diào)節(jié)角度和長度的鋁合金桿結(jié)構(gòu)，光纖導光棒固定于橫臂的一端。
[0012]進一步，觀測棚為由黑絲消光布搭建的立方體暗室。
[0013]進一步，觀測棚內(nèi)設有監(jiān)控視頻攝頭。
[0014]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是:采用全封閉吸光材料搭建觀測室，消除了環(huán)境漫反射光對最終光譜數(shù)據(jù)的影響;采用可多角度精確調(diào)整光源照射幾何的光源支架，可準確定位光源照射幾何;采用可自動控制的光纖鏡頭搭載裝置，包含可遙控的光纖鏡頭多角度視頻監(jiān)控云臺及可自動調(diào)整方位的光纖鏡頭支架，可方便、準確的定位目標物觀測幾何。
【附圖說明】

[0015]圖1是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖2是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)目標物搭載平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]圖3是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)觀測軌道和平板軌道車的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖4是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)光纖鏡頭支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖5是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)光源支架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖6是本實用新型目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)觀測棚的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0021]下面通過具體的實施例子并結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細描述。
[0022]參圖1至6所示，本實用新型提供了一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，包括全封閉吸光觀測棚I，觀測棚I內(nèi)設有光源支架2、目標物搭載平臺3及光纖鏡頭搭載裝置，光纖鏡頭搭載裝置設于目標物搭載平臺3之上;光源支架2靠近光纖鏡頭搭載裝置布置;光纖鏡頭搭載裝置包括正圓形觀測軌道41，觀測軌道41上滑動連接有可遙控的平板軌道車42，平板軌道車42上設有L型光纖鏡頭支架43，光纖鏡頭支架包括可自動伸縮的支架縱臂431及與支架縱臂431連接的支架橫臂432，支架縱臂431與平板軌道車42連接，支架橫臂432上設有可沿支架橫臂432自由移動的視頻監(jiān)控云臺433;視頻監(jiān)控云臺433用于搭載光纖鏡頭，并可通過無線遙控，在視頻監(jiān)控云臺433基準平面下半球空間內(nèi)任意角度，通過光纖鏡頭觀測置于目標搭載平臺3上的觀測目標。
[0023]本實施例提供的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，采用全封閉吸光材料搭建觀測室，消除了環(huán)境漫反射光對最終光譜數(shù)據(jù)的影響;采用可多角度精確調(diào)整光源照射幾何的光源支架，可準確定位光源照射幾何;采用可自動控制的光纖鏡頭搭載裝置，包含可遙控的光纖鏡頭多角度視頻監(jiān)控云臺及可自動調(diào)整方位的光纖鏡頭支架，可方便、準確的定位目標物觀測幾何。該系統(tǒng)可通用于不同類型的觀測目標，操作便捷，多角度觀測時，空間幾何參數(shù)準確，最大程度地消除了環(huán)境雜光對測量數(shù)據(jù)的影響，為后期是數(shù)據(jù)處理和分析奠定基礎。
[0024]在本實施例中，目標物搭載平臺3采用黑色消光漆均勻涂裝的水平木板結(jié)構(gòu)，搭載平面31呈60cm*90cm矩形，矩形，厚度3cm，四角采用四根伸縮調(diào)整高度的圓柱形不銹鋼支腿32支撐，目標物搭載平臺3的搭載平面31與觀測軌道41固定連接，正圓形軌道采用PVC材料，與搭載平面木板采用螺釘33固定，可保證光纖鏡頭在搭載平面上半球范圍內(nèi)任意角度測量目標物。
[0025]在本實施例中，平板軌道車42設有低速電機421、電池倉及控制模塊422，電池倉內(nèi)設有充電電池423，用于給低速電機421供電，控制模塊422用于通過WIFI無線控制平板軌道車42的啟停。采用850毫安時鎳氫充電電池及低速動力電機安裝于平板軌道車平板倉內(nèi)，12V低速直流電機轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分，采用單路RS485控制繼電器模塊(控制模塊422)，將RS485控制命令轉(zhuǎn)化為I/O開關信號，電腦端控制軟件通過WIFI發(fā)送I/O開關命令，繼電器模塊轉(zhuǎn)化為相應的控制開關信號，控制低速動力電機的啟停，進而控制平板軌道車在觀測軌道上的啟停，實現(xiàn)對光纖鏡頭觀測方位的準確控制。平板軌道車橡膠輪抓握軌道，可以承受搭載的光纖鏡頭支架所產(chǎn)生的力臂。
[0026]在本實施例中，光纖鏡頭支架43為鋁合金支架。支架縱臂431為可伸縮套管結(jié)構(gòu)，圖4中標號434為伸縮套筒連接處，可調(diào)整光纖鏡頭觀測高度，縱臂高度調(diào)整范圍為1cm?50cm，支架縱臂431與支架橫臂432通過緊固件435連接。
[0027]在本實施例中，光纖鏡頭固定在可WIFI控制的輕量級視頻監(jiān)控云臺433上，云臺尺寸:5Cm*5Cm*4Cm，重量:125克。云臺由850毫安時鎳氫充電電池供電，可調(diào)整角度范圍在水平O?355度，垂直O(jiān)?90度，能夠保證光纖鏡頭在云臺基準平面下半球空間內(nèi)任意角度觀測置于搭載平臺上的觀測目標。
[0028]在本實施例中，光源支架2用于搭載光源23，光源由光纖導光棒導出，光源支架包括底座21和橫臂22，底座21采用三腳架結(jié)構(gòu)，橫臂22采用可調(diào)節(jié)角度和長度的鋁合金桿結(jié)構(gòu)，光纖導光棒固定于橫臂22的一端。
[0029]在本實施例中，觀測棚I為由黑絲消光布搭建的的立方體暗室。
[0030]在本實施例中，觀測棚I內(nèi)吊裝一個監(jiān)控視頻攝頭11，可以在觀測棚外實時觀察棚內(nèi)情況，暗室設計了電源和管線等線路的布線接口 12。
[0031]本發(fā)明包括目標物搭載平臺(觀測臺)、觀測軌道、光纖鏡頭支架(包含355度*90度光纖鏡頭WIFI控制云臺)，光源支架(可手動調(diào)節(jié)光源高度、照射方向、照射角度)、全封閉吸光觀測棚(帶光纖、電源接口)、監(jiān)控攝像頭。所有部件，可采用黑色消光油漆涂裝，以消除光線干擾。其中機電部分為:光纖鏡頭支架立于軌道車之上，充電電池供電的軌道車由低速電機驅(qū)動可沿觀測軌道低速運行，并可由WIFI無線控制電機開關，以控制軌道車啟停。光纖鏡頭控制云臺(視頻監(jiān)控云臺)由電機驅(qū)動可沿光纖支架橫臂移動，光纖支架縱臂可自動伸縮調(diào)整高度，光纖鏡頭控制云臺通過WIFI由控制平臺軟件進行操控，通過該結(jié)構(gòu)，本發(fā)明能夠通用于不同類型的觀測目標，操作便捷。多角度觀測時，空間幾何參數(shù)定位準確。能夠最大程度地消除環(huán)境雜光對測量數(shù)據(jù)的影響。
[0032]上文所列出的一系列的詳細說明僅僅是針對本實用新型的可行性實施方式的具體說明，它們并非用以限制本實用新型的保護范圍，凡未脫離本實用新型技藝精神所作的等效實施方式或變更均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
[0033]對于本領域技術人員而言，顯然本實用新型不限于上述示范性實施例的細節(jié)，而且在不背離本實用新型的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現(xiàn)本實用新型。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本實用新型的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本實用新型內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，包括全封閉吸光觀測棚，所述觀測棚內(nèi)設有光源支架、目標物搭載平臺及光纖鏡頭搭載裝置，所述光纖鏡頭搭載裝置設于所述目標物搭載平臺之上;所述光源支架靠近所述光纖鏡頭搭載裝置布置； 所述光纖鏡頭搭載裝置包括正圓形觀測軌道，所述觀測軌道上滑動連接有可遙控的平板軌道車，所述平板軌道車上設有L型光纖鏡頭支架，所述光纖鏡頭支架包括可自動伸縮的支架縱臂及與所述支架縱臂連接的支架橫臂，所述支架縱臂與所述平板軌道車連接，所述支架橫臂上設有可沿所述支架橫臂自由移動的視頻監(jiān)控云臺；所述視頻監(jiān)控云臺用于搭載光纖鏡頭，并可通過無線遙控，在所述視頻監(jiān)控云臺基準平面下半球空間內(nèi)任意角度，通過光纖鏡頭觀測置于所述目標搭載平臺上的觀測目標。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述目標物搭載平臺采用黑色消光漆均勻涂裝的水平木板結(jié)構(gòu)，搭載平面呈矩形，四角采用四根伸縮調(diào)整高度的圓柱形不銹鋼支腿支撐，所述目標物搭載平臺的搭載平面與所述觀測軌道固定連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述平板軌道車設有低速電機、電池倉及控制模塊，所述電池倉內(nèi)設有充電電池，用于給所述低速電機供電，所述控制模塊用于通過WIFI無線控制所述平板軌道車的啟停。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖鏡頭支架為鋁合金支架。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述視頻監(jiān)控云臺由充電電池供電，可調(diào)整角度范圍在水平O?355度，垂直O(jiān)?90度。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述光源支架用于搭載光源，光源由光纖導光棒導出，光源支架包括底座和橫臂，所述底座采用三腳架結(jié)構(gòu)，所述橫臂采用可調(diào)節(jié)角度和長度的鋁合金桿結(jié)構(gòu)，所述光纖導光棒固定于所述橫臂的一端。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測棚為由黑絲消光布搭建的立方體暗室。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的目標多角度反射光譜實驗室測量系統(tǒng)，其特征在于，所述觀測棚內(nèi)設有監(jiān)控視頻攝頭。
【文檔編號】G01J3/42GK205691231SQ201620519965
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年5月31日 公開號201620519965.6, CN 201620519965, CN 205691231 U, CN 205691231U, CN-U-205691231, CN201620519965, CN201620519965.6, CN205691231 U, CN205691231U
【發(fā)明人】馬茵馳, 丁文
【申請人】北京市水產(chǎn)科學研究所