目标多角度反射光谱实验室测量系统技术方案

本实用新型专利技术涉及多角度反射光谱测量技术领域，尤其涉及一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，包括全封闭吸光观测棚，所述观测棚内设有光源支架、目标物搭载平台及光纤镜头搭载装置，所述光纤镜头搭载装置设于所述目标物搭载平台之上；所述光源支架靠近所述光纤镜头搭载装置布置。本实用新型专利技术采用全封闭吸光材料搭建观测室，消除了环境漫反射光对最终光谱数据的影响；采用可多角度精确调整光源照射几何的光源支架，可准确定位光源照射几何；采用可自动控制的光纤镜头搭载装置，包含可遥控的光纤镜头多角度视频监控云台及可自动调整方位的光纤镜头支架，可方便、准确的定位目标物观测几何。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及多角度反射光谱测量
，尤其涉及一种目标多角度反射光谱实验室测量系统。
技术介绍
以几何光学为基础的多角度定量遥感研究在环境、农业、生态等多个领域开展了很多研究和应用。对卫星遥感影像数据反演地表参数过程，需要大量的地面验证试验，研究人员采用同步或准同步卫星过境的地面光谱测量实验方式来验证卫星遥感数据和数学模型。在室外利用太阳光源和人工控制光谱测量仪器对目标物进行光谱测量，但还有部分实验，可以在实验室内，通过对太阳光源的模拟以及光谱仪器来进行测量，这种实验就需要设计出一套室内测量环境。目前，实验室内开展多角度反射光谱的测量实验，一般采用简单机械式光源支架和光纤镜头支架组合的技术方案，该方案没能在一个完全消除了环境漫反射光的影响下进行，也无法严格控制光源的照射几何，在光谱仪镜头(光纤镜头)的控制上也都是以手动定位方式处理，获取的光谱数据通常包含较多噪音信息，在定量多角度遥感观测实验中，对光源和光纤镜头的控制也比较机械、繁琐，且很难保证照射和观测几何的精准度，对后期的数据处理和分析造成一定困难。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，以解决上述问题。本技术提供了一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，包括全封闭吸光观测棚，观测棚内设有光源支架、目标物搭载平台及光纤镜头搭载装置，光纤镜头搭载装置设于目标物搭载平台之上；光源支架靠近光纤镜头搭载装置布置；光纤镜头搭载装置包括正圆形观测轨道，观测轨道上滑动连接有可遥控的平板轨道车，平板轨道车上设有L型光纤镜头支架，光纤镜头支架包括可自动伸缩的支架纵臂及与支架纵臂连接的支架横臂，支架纵臂与平板轨道车连接，支架横臂上设有可沿支架横臂自由移动的视频监控云台；视频监控云台用于搭载光纤镜头，并可通过无线遥控，在视频监控云台基准平面下半球空间内任意角度，通过光纤镜头观测置于目标搭载平台上的观测目标。进一步，目标物搭载平台采用黑色消光漆均匀涂装的水平木板结构，搭载平面呈矩形，四角采用四根伸缩调整高度的圆柱形不锈钢支腿支撑，目标物搭载平台的搭载平面与观测轨道固定连接。进一步，平板轨道车设有低速电机、电池仓及控制模块，电池仓内设有充电电池，用于给低速电机供电，控制模块用于通过WIFI无线控制平板轨道车的启停。进一步，光纤镜头支架为铝合金支架。进一步，视频监控云台由充电电池供电，可调整角度范围在水平0～355度，垂直0～90度。进一步，光源支架用于搭载光源，光源由光纤导光棒导出，光源支架包括底座和横臂，底座采用三脚架结构，横臂采用可调节角度和长度的铝合金杆结构，光纤导光棒固定于横臂的一端。进一步，观测棚为由黑丝消光布搭建的立方体暗室。进一步，观测棚内设有监控视频摄头。与现有技术相比，本技术的有益效果是：采用全封闭吸光材料搭建观测室，消除了环境漫反射光对最终光谱数据的影响；采用可多角度精确调整光源照射几何的光源支架，可准确定位光源照射几何；采用可自动控制的光纤镜头搭载装置，包含可遥控的光纤镜头多角度视频监控云台及可自动调整方位的光纤镜头支架，可方便、准确的定位目标物观测几何。附图说明图1是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统的结构示意图；图2是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统目标物搭载平台的结构示意图；图3是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统观测轨道和平板轨道车的结构示意图；图4是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统光纤镜头支架的结构示意图；图5是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统光源支架的结构示意图；图6是本技术目标多角度反射光谱实验室测量系统观测棚的结构示意图。具体实施方式下面通过具体的实施例子并结合附图对本技术做进一步的详细描述。参图1至6所示，本技术提供了一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，包括全封闭吸光观测棚1，观测棚1内设有光源支架2、目标物搭载平台3及光纤镜头搭载装置，光纤镜头搭载装置设于目标物搭载平台3之上；光源支架2靠近光纤镜头搭载装置布置；光纤镜头搭载装置包括正圆形观测轨道41，观测轨道41上滑动连接有可遥控的平板轨道车42，平板轨道车42上设有L型光纤镜头支架43，光纤镜头支架包括可自动伸缩的支架纵臂431及与支架纵臂431连接的支架横臂432，支架纵臂431与平板轨道车42连接，支架横臂432上设有可沿支架横臂432自由移动的视频监控云台433；视频监控云台433用于搭载光纤镜头，并可通过无线遥控，在视频监控云台433基准平面下半球空间内任意角度，通过光纤镜头观测置于目标搭载平台3上的观测目标。本实施例提供的目标多角度反射光谱实验室测量系统，采用全封闭吸光材料搭建观测室，消除了环境漫反射光对最终光谱数据的影响；采用可多角度精确调整光源照射几何的光源支架，可准确定位光源照射几何；采用可自动控制的光纤镜头搭载装置，包含可遥控的光纤镜头多角度视频监控云台及可自动调整方位的光纤镜头支架，可方便、准确的定位目标物观测几何。该系统可通用于不同类型的观测目标，操作便捷，多角度观测时，空间几何参数准确，最大程度地消除了环境杂光对测量数据的影响，为后期是数据处理和分析奠定基础。在本实施例中，目标物搭载平台3采用黑色消光漆均匀涂装的水平木板结构，搭载平面31呈60cm*90cm矩形，矩形，厚度3cm，四角采用四根伸缩调整高度的圆柱形不锈钢支腿32支撑，目标物搭载平台3的搭载平面31与观测轨道41固定连接，正圆形轨道采用PVC材料，与搭载平面木板采用螺钉33固定，可保证光纤镜头在搭载平面上半球范围内任意角度测量目标物。在本实施例中，平板轨道车42设有低速电机421、电池仓及控制模块422，电池仓内设有充电电池423，用于给低速电机421供电，控制模块422用于通过WIFI无线控制平板轨道车42的启停。采用850毫安时镍氢充电电池及低速动力电机安装于平板轨道车平板仓内，12V低速直流电机转速60转/分，采用单路RS485控制继电器模块(控制模块422)，将RS485控制命令转化为I/O开关信号，电脑端控制软件通过WIFI发送I/O开关命令，继电器模块转化为相应的控制开关信号，控制低速动力电机的启停，进而控制平板轨道车在观测轨道上的启停，实现对光纤镜头观测方位的准确控制。平板轨道车橡胶轮抓握轨道，可以承受搭载的光纤镜头支架所产生的力臂。在本实施例中，光纤镜头支架43为铝合金支架。支架纵臂431为可伸缩套管结构，图4中标号434为伸缩套筒连接处，可调整光纤镜头观测高度，纵臂高度调整范围为10cm～50cm，支架纵臂431与支架横臂432通过紧固件435连接。在本实施例中，光纤镜头固定在可WIFI控制的轻量级视频监控云台433上，云台尺寸：5cm*5cm*4cm，重量：125克。云台由850毫安时镍氢充电电池供电，可调整角度范围在水平0～355度，垂直0～90度，能够保证光纤镜头在云台基准平面下半球空间内任意角度观测置于搭载平台上的观测目标。在本实施例中，光源支架2用于搭载光源23，光源由光纤导光棒导出，光源支架包括底座21和横臂22，底座21采用三脚架结构，横臂22采用可调节角度和长度的铝合金杆结构，光纤导光棒固定于横臂22的一端。在本实施例中，观测棚1为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，其特征在于，包括全封闭吸光观测棚，所述观测棚内设有光源支架、目标物搭载平台及光纤镜头搭载装置，所述光纤镜头搭载装置设于所述目标物搭载平台之上；所述光源支架靠近所述光纤镜头搭载装置布置；所述光纤镜头搭载装置包括正圆形观测轨道，所述观测轨道上滑动连接有可遥控的平板轨道车，所述平板轨道车上设有L型光纤镜头支架，所述光纤镜头支架包括可自动伸缩的支架纵臂及与所述支架纵臂连接的支架横臂，所述支架纵臂与所述平板轨道车连接，所述支架横臂上设有可沿所述支架横臂自由移动的视频监控云台；所述视频监控云台用于搭载光纤镜头，并可通过无线遥控，在所述视频监控云台基准平面下半球空间内任意角度，通过光纤镜头观测置于所述目标搭载平台上的观测目标。

【技术特征摘要】
1.一种目标多角度反射光谱实验室测量系统，其特征在于，包括全封闭吸光观测棚，所述观测棚内设有光源支架、目标物搭载平台及光纤镜头搭载装置，所述光纤镜头搭载装置设于所述目标物搭载平台之上；所述光源支架靠近所述光纤镜头搭载装置布置；所述光纤镜头搭载装置包括正圆形观测轨道，所述观测轨道上滑动连接有可遥控的平板轨道车，所述平板轨道车上设有L型光纤镜头支架，所述光纤镜头支架包括可自动伸缩的支架纵臂及与所述支架纵臂连接的支架横臂，所述支架纵臂与所述平板轨道车连接，所述支架横臂上设有可沿所述支架横臂自由移动的视频监控云台；所述视频监控云台用于搭载光纤镜头，并可通过无线遥控，在所述视频监控云台基准平面下半球空间内任意角度，通过光纤镜头观测置于所述目标搭载平台上的观测目标。2.根据权利要求1所述的目标多角度反射光谱实验室测量系统，其特征在于，所述目标物搭载平台采用黑色消光漆均匀涂装的水平木板结构，搭载平面呈矩形，四角采用四根伸缩调整高度的圆柱形不锈钢支腿支撑，所述目标物搭载平台的搭载平面与所述观测轨道固定连接。3.根据权利要...

【专利技术属性】
技术研发人员：马茵驰，丁文，
申请(专利权)人：北京市水产科学研究所，
类型：新型
国别省市：北京;11