一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及的是一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置和方法，屬于光譜探測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在現(xiàn)場對目標(biāo)進行光譜探測時，通常使用光纖光譜儀，為了保證測量的準(zhǔn)確性，測量方法為手持光纖探頭并將光纖探頭近距離對準(zhǔn)被測目標(biāo)采集光譜，一般距離在幾厘米范圍內(nèi)。在對遠距離目標(biāo)進行光譜測量時，由于光纖探頭距離目標(biāo)較遠，這種方法就會遇到下述幾種困難:(I)不能夠保證光纖頭準(zhǔn)確指向被測目標(biāo)；(2)由于光纖光譜儀采用的光纖數(shù)值孔徑較大，在探測目標(biāo)距離較遠時，光纖探頭的視場角內(nèi)所有光線都進入光譜儀，使得無法對指定小目標(biāo)進行光譜探測。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置和方法，可實現(xiàn)現(xiàn)場遠距離準(zhǔn)確定位光譜探測。
[0004]為達到上述目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案來具體實現(xiàn):
[0005]一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，包括裝置外殼、面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀，其中所述面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀置于所述裝置外殼內(nèi)部，在所述裝置外殼上的同一個側(cè)壁上同時開有會聚鏡頭孔和面陣相機孔，其中所述會聚鏡頭安裝在所述會聚鏡頭孔的內(nèi)側(cè)，所述面陣相機安裝在所述面陣相機孔的內(nèi)側(cè)，所述會聚鏡頭和所述面陣相機平行安裝；所述會聚鏡頭通過所述光纖探頭與所述光纖光譜儀連接。
[0006]所述裝置外殼設(shè)有可打開的外蓋。
[0007]在所述裝置外殼上設(shè)有兩個USB接口，其中所述光纖光譜儀與其中的一個USB接口連接，所述面陣相機與另一個USB接口連接。
[0008]進一步的，兩個所述USB接口分別通過USB數(shù)據(jù)線連接到計算機。
[0009]優(yōu)選的，所述會聚鏡頭和所述面陣相機位于所述裝置外殼的前部，所述光纖光譜儀位于所述裝置外殼的后部。
[0010]一種現(xiàn)場遠距離光譜探測方法，采用會聚鏡頭將被測光會聚至光纖光譜儀光纖探頭，采用光軸與會聚鏡頭光軸平行的面陣相機對目標(biāo)成像，使得光譜儀探測的視場在面陣相機的中心視場范圍內(nèi)的一個固定位置，經(jīng)標(biāo)定后確定光譜儀探測視場在面陣相機視場中的具體位置，利用計算機同時控制光譜儀和面陣相機工作，并通過計算機實時顯示面陣相機采集的圖像，光譜儀采集的數(shù)據(jù)便是經(jīng)標(biāo)定后圖像中某特定位置目標(biāo)的光譜。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:(I)現(xiàn)場光譜探測的距離不再局限于幾厘米范圍內(nèi)，可實現(xiàn)長距離光譜探測；(2)可通過圖像準(zhǔn)確定位被采集光譜的目標(biāo)；(3)采集光譜的目標(biāo)的范圍可通過會聚鏡頭準(zhǔn)確控制，實現(xiàn)遠距離小目標(biāo)的光譜探測。
【附圖說明】
[0012]下面根據(jù)附圖和實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0013]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
[0014]圖中21為光纖光譜儀，22為會聚鏡頭，23為光纖探頭，24為面陣相機，25為裝置外殼，26為USB接口，27為USB數(shù)據(jù)線，28為計算機。
【具體實施方式】
[0015]如圖1所示，本實施例中的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，包括裝置外殼25、面陣相機24、會聚鏡頭22、光纖探頭23和光纖光譜儀21，其中所述面陣相機24、會聚鏡頭22、光纖探頭23和光纖光譜儀21置于所述裝置外殼25內(nèi)部，在所述裝置外殼25上的同一個側(cè)壁上同時開有會聚鏡頭孔和面陣相機孔，其中所述會聚鏡頭安裝在所述會聚鏡頭孔的內(nèi)側(cè)，所述面陣相機安裝在所述面陣相機孔的內(nèi)側(cè)，所述會聚鏡頭和所述面陣相機平行安裝；所述會聚鏡頭22通過所述光纖探頭23與所述光纖光譜儀21連接。
[0016]所述裝置外殼25設(shè)有可打開的外蓋(圖中未示)。
[0017]在所述裝置外殼上設(shè)有兩個USB接口 26，其中所述光纖光譜儀21與其中的一個USB接口連接，所述面陣相機24與另一個USB接口連接。
[0018]進一步的，兩個所述USB接口分別通過USB數(shù)據(jù)線27連接到計算機28。
[0019]優(yōu)選的，所述會聚鏡頭22和所述面陣相機24位于所述裝置外殼25的前部，所述光纖光譜儀21位于所述裝置外殼的后部。
[0020]一種現(xiàn)場遠距離光譜探測方法，采用會聚鏡頭將被測光會聚至光纖光譜儀光纖探頭，采用光軸與會聚鏡頭光軸平行的面陣相機對目標(biāo)成像，使得光譜儀探測的視場在面陣相機的中心視場范圍內(nèi)的一個固定位置，經(jīng)標(biāo)定后確定光譜儀探測視場在面陣相機視場中的具體位置，利用計算機同時控制光譜儀和面陣相機工作，并通過計算機實時顯示面陣相機采集的圖像，光譜儀采集的數(shù)據(jù)便是經(jīng)標(biāo)定后圖像中某特定位置目標(biāo)的光譜。
[0021]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:(I)現(xiàn)場光譜探測的距離不再局限于幾厘米范圍內(nèi)，可實現(xiàn)長距離光譜探測；(2)可通過圖像準(zhǔn)確定位被采集光譜的目標(biāo)；(3)采集光譜的目標(biāo)的范圍可通過會聚鏡頭準(zhǔn)確控制，實現(xiàn)遠距離小目標(biāo)的光譜探測。
【主權(quán)項】
1.一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，其特征在于，包括裝置外殼、面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀，其中所述面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀置于所述裝置外殼內(nèi)部，在所述裝置外殼上的同一個側(cè)壁上同時開有會聚鏡頭孔和面陣相機孔，其中所述會聚鏡頭安裝在所述會聚鏡頭孔的內(nèi)側(cè)，所述面陣相機安裝在所述面陣相機孔的內(nèi)側(cè)，所述會聚鏡頭和所述面陣相機平行安裝；所述會聚鏡頭通過所述光纖探頭與所述光纖光譜儀連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，其特征在于，所述裝置外殼設(shè)有可打開的外蓋。
3.如權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，其特征在于，在所述裝置外殼上設(shè)有兩個USB接口，其中所述光纖光譜儀與其中的一個USB接口連接，所述面陣相機與另一個USB接口連接。
4.如權(quán)利要求3所述的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，其特征在于，兩個所述USB接口分別通過USB數(shù)據(jù)線連接到計算機。
5.如權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，其特征在于，所述會聚鏡頭和所述面陣相機位于所述裝置外殼的前部，所述光纖光譜儀位于所述裝置外殼的后部。
6.一種現(xiàn)場遠距離光譜探測方法，其特征在于，該方法包括: 采用會聚鏡頭將被測光會聚至光纖光譜儀光纖探頭，采用光軸與會聚鏡頭光軸平行的面陣相機對目標(biāo)成像，使得光譜儀探測的視場在面陣相機的中心視場范圍內(nèi)的一個固定位置，經(jīng)標(biāo)定后確定光譜儀探測視場在面陣相機視場中的具體位置。
7.如權(quán)利要求1所述的一種現(xiàn)場遠距離光譜探測方法，其特征在于，利用計算機同時控制光譜儀和面陣相機工作，并通過計算機實時顯示面陣相機采集的圖像，光譜儀采集的數(shù)據(jù)便是經(jīng)標(biāo)定后圖像中某特定位置目標(biāo)的光譜。
【專利摘要】一種現(xiàn)場遠距離光譜探測裝置，包括裝置外殼、面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀，其中面陣相機、會聚鏡頭、光纖探頭和光纖光譜儀置于所述裝置外殼內(nèi)部，在裝置外殼上的同一個側(cè)壁上同時開有會聚鏡頭孔和面陣相機孔，其中會聚鏡頭安裝在所述會聚鏡頭孔的內(nèi)側(cè)，面陣相機安裝在面陣相機孔的內(nèi)側(cè)，會聚鏡頭和面陣相機平行安裝；會聚鏡頭通過所述光纖探頭與所述光纖光譜儀連接。本發(fā)明同時公開一種現(xiàn)場遠距離光譜探測方法。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：現(xiàn)場光譜探測的距離可實現(xiàn)長距離光譜探測；可通過圖像準(zhǔn)確定位被采集光譜的目標(biāo)；采集光譜的目標(biāo)的范圍可通過會聚鏡頭準(zhǔn)確控制，實現(xiàn)遠距離小目標(biāo)的光譜探測。
【IPC分類】G01J3-28, G01N21-25
【公開號】CN104748849
【申請?zhí)枴緾N201510096471
【發(fā)明人】王新全
【申請人】青島市光電工程技術(shù)研究院
【公開日】2015年7月1日
【申請日】2015年3月5日