一種高光譜成像系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及光譜成像技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高光譜成像系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高光譜的特點(diǎn)是光譜分辨率高、波段連續(xù)性強(qiáng)。高光譜遙感器既能對目標(biāo)成像，又能測量目標(biāo)物的波譜特性。因此，它不僅可以用來提高對農(nóng)作物和植被類型的識別能力，而且可以用來監(jiān)測農(nóng)作物長勢和反演農(nóng)作物的理化特性。
[0003]采集農(nóng)田作物冠層的高光譜數(shù)據(jù)是獲取作物長勢和養(yǎng)分供養(yǎng)狀況的最佳方法之一。高光譜成像技術(shù)用于農(nóng)作物冠層圖像采集，其具有像素?cái)?shù)據(jù)量大，且單一像素的波段數(shù)據(jù)量大，波段覆蓋范圍廣，能夠反映肉眼無法看到的光譜信息的優(yōu)點(diǎn)，這也使得高光譜成像技術(shù)在農(nóng)業(yè)信息采集技術(shù)中廣泛應(yīng)用。
[0004]但是，現(xiàn)有的高光譜成像設(shè)備，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，價(jià)格昂貴，并不適于在農(nóng)業(yè)技術(shù)中普及?！緦?shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于上述問題，本實(shí)用新型提供了一種高光譜成像系統(tǒng)，制造容易，安裝簡便，成本低，方便對農(nóng)田地物光譜信息的采集。
[0006]本實(shí)用新型提供的一種高光譜成像系統(tǒng)，包括安裝平臺、數(shù)據(jù)采集板、計(jì)算機(jī)和設(shè)置在所述安裝平臺上的光電頭部，所述光電頭部與所述數(shù)據(jù)采集板連接，所述數(shù)據(jù)采集板與所述計(jì)算機(jī)連接，以將所述光電頭部采集到的光譜信號上傳至所述計(jì)算機(jī)；
[0007]所述光電頭部包括面陣探測器、分光器件、入射狹縫、物鏡以及掃描鏡，所述面陣探測器、分光器件、入射狹縫以及物鏡設(shè)置在同一光路上，所述掃描鏡設(shè)置在所述物鏡的光入射方向，以將地物的反射光信號射入所述物鏡；
[0008]所述光電頭部還包括設(shè)置在所述物鏡前端的有色玻璃片。
[0009]可選的，所述安裝平臺，包括三腳架和設(shè)置在所述三腳架上端的懸梁；
[0010]所述光電頭部安裝在所述懸梁的一端。
[0011 ] 可選的，所述安裝平臺，包括支撐架、設(shè)置在所述支撐架底部的行走機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在所述支撐架頂端的載物臺；
[0012]所述光電頭部安裝在所述載物臺上。
[0013]可選的，所述分光器件為棱鏡-光柵-棱鏡結(jié)構(gòu)，依次包括第一棱鏡、光柵基片、光柵、光柵保護(hù)玻璃和第二棱鏡。
[0014]可選的，所述掃描鏡包括反射鏡及其機(jī)械框架，所述反射鏡表面鍍有反射膜；
[0015]所述反射鏡連接有步進(jìn)電機(jī)，通過所述步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動使所述掃描鏡往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對地物的運(yùn)動掃描。
[0016]可選的，所述面陣探測器為(XD面陣探測器或CMOS面陣探測器。
[0017]可選的，還包括供電裝置，用于為所述高光譜成像系統(tǒng)供電。
[0018]本實(shí)用新型提供的高光譜成像系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理、簡單、緊湊，可靠性高，制造容易，安裝簡便，成本低，方便對農(nóng)田地物光譜信息的采集。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀下文優(yōu)選實(shí)施方式的詳細(xì)描述，各種其他的優(yōu)點(diǎn)和益處對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將變得清楚明了。附圖僅用于示出優(yōu)選實(shí)施方式的目的，而并不認(rèn)為是對本實(shí)用新型的限制。而且在整個(gè)附圖中，用相同的參考符號表示相同的部件。在附圖中:
[0020]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的一種高光譜成像系統(tǒng)的原理圖；
[0021]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的高光譜成像系統(tǒng)中光電頭部的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例提出的高光譜成像系統(tǒng)中安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖4為本實(shí)用新型另一實(shí)施例提出的高光譜成像系統(tǒng)中安裝平臺的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例，對本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)描述。以下實(shí)施例用于說明本實(shí)用新型，但不用來限制本實(shí)用新型的范圍。
[0025]本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種高光譜成像系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高光譜成像系統(tǒng)，包括:
[0026]安裝平臺、數(shù)據(jù)采集板1、計(jì)算機(jī)2和設(shè)置在所述安裝平臺上的光電頭部3，所述光電頭部3與所述數(shù)據(jù)采集板1連接，所述數(shù)據(jù)采集板1與所述計(jì)算機(jī)2連接，以將所述光電頭部3采集到的光譜信號上傳至所述計(jì)算機(jī)2 ;
[0027]所述光電頭部包括面陣探測器31、分光器件32、入射狹縫33、物鏡34以及掃描鏡35，所述面陣探測器31、分光器件32、入射狹縫33以及物鏡34設(shè)置在同一光路上，所述掃描鏡35設(shè)置在所述物鏡34的光入射方向，以將地物的反射光信號射入所述物鏡34 ;
[0028]所述光電頭部3還包括設(shè)置在所述物鏡34前端的有色玻璃片。
[0029]本實(shí)施例中，采用基于棱鏡?光柵一棱鏡(PGP)的分光器件，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可靠性，便于高設(shè)計(jì)小型化、低成本的光譜成像系統(tǒng)。而且，通過在物鏡前端設(shè)置不同顏色有色玻璃片，可以過濾不需要的光譜信號，增強(qiáng)與待采集的地物同顏色的光譜信號，提高光譜采集信息的質(zhì)量。
[0030]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝平臺，如圖3所示，包括三腳架和設(shè)置在所述三腳架上端的懸梁；
[0031]所述光電頭部3安裝在所述懸梁的一端。
[0032]在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，所述安裝平臺，如圖4所示，包括支撐架、設(shè)置在所述支撐架底部的行走機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在所述支撐架頂端的載物臺；
[0033]所述光電頭部3安裝在所述載物臺上。
[0034]本實(shí)施例中，通過在安裝平臺的支撐架上設(shè)置用于移動的行走機(jī)構(gòu)，如行走輪等，可方便高光譜成像系統(tǒng)根據(jù)光譜數(shù)據(jù)采集需求進(jìn)行位置移動。
[0035]本實(shí)施例中，所述分光器件32為棱鏡-光柵-棱鏡結(jié)構(gòu)，依次包括第一棱鏡、光柵基片、光柵、光柵保護(hù)玻璃和第二棱鏡。
[0036]本實(shí)用新型實(shí)施例中，采用基于棱鏡?光柵一棱鏡(PGP)的分光器件，結(jié)構(gòu)簡單、緊湊，可靠性，便于高設(shè)計(jì)小型化、低成本的光譜成像系統(tǒng)。
[0037]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的所述掃描鏡35包括反射鏡及其機(jī)械框架，所述反射鏡表面鍍有反射膜；
[0038]所述反射鏡連接有步進(jìn)電機(jī)，通過所述步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動使所述掃描鏡往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對地物的運(yùn)動掃描。
[0039]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中的所述面陣探測器31為(XD面陣探測器或CMOS面陣探測器。
[0040]進(jìn)一步地，本實(shí)施例中，所述高光譜成像系統(tǒng)還包括供電裝置，用于為所述高光譜成像系統(tǒng)供電。
[0041]其中，所述供電裝置可采用鋰電池實(shí)現(xiàn)，也可采用其他供電裝置，如太陽能電池等，本實(shí)用新型對此不做具體限定。
[0042]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的高光譜成像系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)合理、簡單、緊湊，可靠性高，制造容易，安裝簡便，成本低，方便對農(nóng)田地物光譜信息的采集，有效提高農(nóng)田管理的信息化和自動化水平，促進(jìn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)。
[0043]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和替換，這些改進(jìn)和替換也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，包括安裝平臺、數(shù)據(jù)采集板、計(jì)算機(jī)和設(shè)置在所述安裝平臺上的光電頭部，所述光電頭部與所述數(shù)據(jù)采集板連接，所述數(shù)據(jù)采集板與所述計(jì)算機(jī)連接，以將所述光電頭部采集到的光譜信號上傳至所述計(jì)算機(jī)； 所述光電頭部包括面陣探測器、分光器件、入射狹縫、物鏡以及掃描鏡，所述面陣探測器、分光器件、入射狹縫以及物鏡設(shè)置在同一光路上，所述掃描鏡設(shè)置在所述物鏡的光入射方向，以將地物的反射光信號射入所述物鏡； 所述光電頭部還包括設(shè)置在所述物鏡前端的有色玻璃片。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝平臺，包括三腳架和設(shè)置在所述三腳架上端的懸梁； 所述光電頭部安裝在所述懸梁的一端。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述安裝平臺，包括支撐架、設(shè)置在所述支撐架底部的行走機(jī)構(gòu)以及設(shè)置在所述支撐架頂端的載物臺； 所述光電頭部安裝在所述載物臺上。4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述分光器件為棱鏡一光柵一棱鏡結(jié)構(gòu)，依次包括第一棱鏡、光柵基片、光柵、光柵保護(hù)玻璃和第二棱鏡。5.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描鏡包括反射鏡及其機(jī)械框架，所述反射鏡表面鍍有反射膜； 所述反射鏡連接有步進(jìn)電機(jī)，通過所述步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動使所述掃描鏡往復(fù)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)對地物的運(yùn)動掃描。6.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，所述面陣探測器為(XD面陣探測器或CMOS面陣探測器。7.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的高光譜成像系統(tǒng)，其特征在于，還包括供電裝置，用于為所述高光譜成像系統(tǒng)供電。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種高光譜成像系統(tǒng)，包括安裝平臺、數(shù)據(jù)采集板、計(jì)算機(jī)和設(shè)置在所述安裝平臺上的光電頭部，所述光電頭部與所述數(shù)據(jù)采集板連接，所述數(shù)據(jù)采集板與所述計(jì)算機(jī)連接，以將所述光電頭部采集到的光譜信號上傳至所述計(jì)算機(jī)；所述光電頭部包括面陣探測器、分光器件、入射狹縫、物鏡以及掃描鏡，所述面陣探測器、分光器件、入射狹縫以及物鏡設(shè)置在同一光路上，所述掃描鏡設(shè)置在所述物鏡的光入射方向，以將地物的反射光信號射入所述物鏡；所述光電頭部還包括設(shè)置在所述物鏡前端的有色玻璃片。本實(shí)用新型制造容易，安裝簡便，成本低，方便對農(nóng)田地物光譜信息的采集。
【IPC分類】G01J3/28
【公開號】CN205049240
【申請?zhí)枴緾N201520770975
【發(fā)明人】鄒金秋, 王道龍, 謝鋒, 陳佑啟, 吳永常, 楊國寶
【申請人】中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所
【公開日】2016年2月24日
【申請日】2015年9月30日