一种高光谱文检仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种高光谱文检仪，包括文检仪本体(1)；文检仪本体包括光源(11)、透明载物台(12)和高光谱成像模块(13)；高光谱成像模块包括微距镜头(131)，准直镜(132)、液晶可调谐滤光器(133)、成像镜(134)和面阵相机(135)，微距镜头对目标进行成像，准直镜将成像光束进行准直，液晶可调谐滤光器放置在准直光路中进行滤光，液晶可调谐滤光器后放置所述成像镜将滤光后的光束成像，面阵相机采集单色光图像。本实用新型专利技术具有机械稳定性好、图像质量好、光谱信噪比高、图像处理简便等优点。

A hyperspectral text detector

The utility model discloses a hyperspectral document examination instrument, including the instrument body (1); the instrument body includes a light source (11), transparent stage (12) and hyperspectral imaging module (13); hyperspectral imaging module includes a macro lens, a collimating mirror (131) (132) liquid crystal tunable filter (133), the imaging lens (134) and (135) plane array camera, lens imaging of the target, the collimating mirror imaging beam collimation, liquid crystal tunable filter is placed in the optical path of optical collimation, liquid crystal tunable filter is placed after the imaging mirror the filtered beam imaging array camera monochromatic image. The utility model has the advantages of good mechanical stability, good image quality, high spectral signal-to-noise ratio, simple image processing, etc..

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱文检仪
本技术涉及法庭科学分析设备
，特别是涉及一种高光谱文检仪。
技术介绍
文件检验是对诉讼中所涉及的可疑文书物证进行分析、鉴别，以确定该文书与案件事实的关系及其与一定人的关系的技术科学。在自然光条件下用肉眼观察文书物证时，往往材料字迹十分相似，颜色、光泽、浓淡等无明显差异，但是因为书写染料的配方不同可能会存在不同的反射、红外吸收发射或荧光特性。传统文检仪主要采用多波段光源和多波段滤光片转轮组合的方式获得文书物证的多光谱图像，采用图像处理实现被检物的真伪鉴定等功能。传统文检仪存在的主要缺点是：光谱谱段少，仪器功能单一，文件识别能力较弱。随着伪造技术水平不断提高，传统文检仪已经不能够完全满足文件检验的应用需要。相对于传统文检仪，高光谱文检仪能够同时获得被检文件的高分辨率图像和每一点的连续光谱信息，利用精细光谱信息可以识别细微差别，大大提高文检识别能力。现有的高光谱文检仪采用宽光谱光源、线扫描的高光谱相机，这种方法在采集文件光谱时存在的主要缺点为：(1)光谱成像仪与文件之间需要相对运动，对移动平台精度要求高，图像拼接工作量大，冗余数据太多；(2)高光谱扫描速度较慢，采集完整光谱图像的时间较长，工作效率低，当采用卤素灯光源时，光源温度较高，高温可能会对文件物证造成不可逆的损害；(3)在高光谱图像采集过程中有机械运动部件工作，系统的稳定性和图像质量受到影响；(4)高光谱成像仪是一次曝光实现所有光谱段的光谱采集，无法实现光谱信噪比的优化。针对上述高光谱文检仪存在的问题，本技术提供了一种新型高光谱文检仪，能有效提高仪器稳定性、简化图像处理，改善图像质量和光谱信噪比。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种高光谱文检仪，具有机械稳定性好、图像质量好、光谱信噪比高、图像处理简便等优点。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种高光谱文检仪，包括文检仪本体；所述文检仪本体包括光源、透明载物台和高光谱成像模块；所述高光谱成像模块包括微距镜头，准直镜、液晶可调谐滤光器、成像镜和面阵相机，所述微距镜头对待测物进行成像，所述准直镜将成像光束进行准直，所述液晶可调谐滤光器放置在准直光路中进行滤光，所述液晶可调谐滤光器后放置所述成像镜将滤光后的光束成像，所述面阵相机采集单色光图像。进一步地，还包括计算机，所述文检仪本体与所述计算机实现通信连接。进一步地，所述光源为选自以下的一种或几种：透射光源、掠射光源、斜射光源、准正射光源。进一步地，所述光源为多光谱组合光源，所述多光谱组合光源为选自以下的一种或几种：窄波段LED、氙灯、卤素灯。进一步地，所述液晶可调谐滤光器包括两台不同光谱谱段的液晶可调谐滤光器，所述两台不同光谱谱段的液晶可调谐滤光器的切换通过机械导轨滑入准直镜和成像镜之间的准直光路实现切换。进一步地，所述液晶可调谐滤光器的工作谱段为400nm-720nm、和/或650nm-1100nm。进一步地，还包括外罩，所述文检仪本体封装于所述外罩内，所述外罩上留有样本取放口和用于调节载物台位置的载物台控制旋钮。本技术具有机械稳定性好、图像质量好、光谱信噪比高、图像处理简便等优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本技术作详细阐述：图1为本技术高光谱文检仪的原理框图；图2为本技术高光谱文检仪中高光谱成像模块的结构示意图；图3为本技术高光谱文检仪中液晶可调谐滤光器切换装置原理示意图；图4为本技术高光谱文检仪中液晶可调谐滤光器不同位置结构示意图。图中：1、文检仪本体；11、光源；111、掠射光源；112、斜射光源；113、准正射光源；12、透明载物台；13、高光谱成像模块；131、微距镜头；132、准直镜；133、液晶可调谐滤光器；134、成像镜；135、面阵相机；2、计算机；3、外罩；4、待测物；5、机械导轨。具体实施方式下面通过实施例，并结合附图，对本技术的技术方案作进一步具体的说明。如图1所示，一种高光谱文检仪，包括文检仪本体1；所述文检仪本体1包括光源11、透明载物台12和高光谱成像模块13。还包括外罩3，所述文检仪本体1封装于所述外罩3内，所述外罩3上留有样本取放口和载物台控制旋钮，所述载物台控制旋钮用于调节载物台的位置；所述外罩3为数据采集提供一个封闭的环境，避免受外界光照变化的干扰，同时，保护操作者不受紫外光源伤害。如图2所示，所述高光谱成像模块13包括微距镜头131，准直镜132、液晶可调谐滤光器(LCTF)133、成像镜134和面阵相机135，所述微距镜头131对待测物4进行成像，所述准直镜132将成像光束进行准直，所述液晶可调谐滤光器133放置在准直光路中进行滤光，所述液晶可调谐滤光器133后放置所述成像镜134将滤光后的光束成像，所述面阵相机135采集单色光图像。液晶可调谐滤光器和面阵相机由计算机软件实现同步控制。所述光源11为选自以下的一种或几种：透射光源、掠射光源111、斜射光源112、准正射光源113；所述光源11为多光谱组合光源，所述多光谱组合光源为选自以下的一种或几种：窄波段LED、氙灯、卤素灯。如图1所示，还包括计算机2，所述文检仪本体1与所述计算机2实现通信连接，光源通过串口与计算机连接，液晶可调谐滤光器、面阵相机通过USB数据线与计算机连接。所述计算机2通过软件控制多光谱组合光源的选择和切换，使多光谱组合光源工作于预定的模式，如透射照明、斜射照明、掠射照明、准正射照明等，即透明载物台可以从背面打光，实现透射光高光谱成像；也可以接收侧面或正上方的光照射，实现反射高光谱成像或荧光高光谱成像。透明载物台上的待测物受照射后的光信号被高光谱成像模块收集，获得光谱图像；其中，计算机控制液晶可调谐滤光器及面阵相机同步采集图像数据，并提供光谱图像分析功能。系统可采用不同谱段的两台液晶可调谐滤光器LCTF，根据需要放入或移出准直镜和成像镜之间的准直光路，从而实现光谱成像或全色成像。如图3和图4所示，不同液晶可调谐滤光器LCTF的切换通过机械导轨5实现。两台液晶可调谐滤光器LCTF的工作谱段分别为400nm-720nm，650nm-1100nm；面阵相机可采用硅探测器，光谱响应范围覆盖400-1100nn。使用时，将待测物4放置在透明载物台12上，关闭外罩3，打开所需光源11，开启高光谱成像模块13，通过计算机软件控制光源和高光谱成像模块并采集高光谱图像，通过软件完成文书物证的高光谱图像分析。上述实施例只是为了说明本技术的技术构思及特点，其目的是在于让本领域内的普通技术人员能够了解本技术的内容并据以实施，并不能以此限制本技术的保护范围。凡是根据本
技术实现思路
的实质所作出的等效的变化或修饰，都应涵盖在本技术的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高光谱文检仪，其特征在于：包括文检仪本体(1)；所述文检仪本体(1)包括光源(11)、透明载物台(12)和高光谱成像模块(13)；所述高光谱成像模块(13)包括微距镜头(131)，准直镜(132)、液晶可调谐滤光器(133)、成像镜(134)和面阵相机(135)，所述微距镜头(131)对待测物(4)进行成像，所述准直镜(132)将成像光束进行准直，所述液晶可调谐滤光器(133)放置在准直光路中进行滤光，所述液晶可调谐滤光器(133)后放置所述成像镜(134)将滤光后的光束成像，所述面阵相机(135)采集单色光图像。

【技术特征摘要】
1.一种高光谱文检仪，其特征在于：包括文检仪本体(1)；所述文检仪本体(1)包括光源(11)、透明载物台(12)和高光谱成像模块(13)；所述高光谱成像模块(13)包括微距镜头(131)，准直镜(132)、液晶可调谐滤光器(133)、成像镜(134)和面阵相机(135)，所述微距镜头(131)对待测物(4)进行成像，所述准直镜(132)将成像光束进行准直，所述液晶可调谐滤光器(133)放置在准直光路中进行滤光，所述液晶可调谐滤光器(133)后放置所述成像镜(134)将滤光后的光束成像，所述面阵相机(135)采集单色光图像。2.根据权利要求1所述的高光谱文检仪，其特征在于：还包括计算机(2)，所述文检仪本体(1)与所述计算机(2)实现通信连接。3.根据权利要求1或2所述的高光谱文检仪，其特征在于：所述光源(11)为选自以下的一种或几种：...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新全，齐敏珺，武斌，
申请(专利权)人：青岛市光电工程技术研究院，中国科学院光电研究院，
类型：新型
国别省市：山东,37