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一种四维高光谱探测系统技术方案

技术编号:24164202 阅读:32 留言:0更新日期:2020-05-16 00:59
本发明专利技术公开了一种四维高光谱探测系统,包括光片探测模块、成像光谱仪模块和扫描移动模块;所述的光片探测模块用于产生光片并捕获被待测样品表面调制的线光,所述的成像光谱仪模块用于获取相同区域的高光谱图像;所述的扫描移动模块用于实现对整个待测样品的扫描探测。应用激光三角法分析光片探测模块的光路结构,建立轴向高度计算模型及横向长宽计算模型,从而可以标定待测样品的空间三轴尺度。同时对成像光谱仪进行波长标定,最后将高光谱图像中的空间二维信息与三维形貌相对应,使得三维形貌上的每一点都包含高光谱信息。本发明专利技术具备较高的空间分辨率和光谱分辨率,可用于工业样品表面缺陷检测、结构观察、成分分析及物质鉴别等应用中。

A four-dimensional hyperspectral detection system

【技术实现步骤摘要】
一种四维高光谱探测系统
本专利技术涉及一种四维(空间维+光谱维)探测系统。
技术介绍
在线光源照明模式下,光片探测可用于非透明样品表面形貌线扫描三维成像,成像光谱仪可以获取待测样品的高光谱图像立方。但光片探测只能定性还原三维形貌图而不能定量分析各空间轴的尺度信息,高光谱图像中包含的空间信息也是二维平面图像而缺乏高度信息。目前还没有相关的设备系统,能同时测量样品表面形貌和光谱并定量分析。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术的目的是提供一种四维高光谱探测系统。一种四维高光谱探测系统,包括光片探测模块、成像光谱仪模块和扫描移动模块;所述的光片探测模块用于产生光片并捕获被待测样品表面调制的线光,所述的成像光谱仪模块用于获取相同区域的高光谱图像;所述的扫描移动模块用于实现对待测样品的扫描探测;应用激光三角法分析光片探测模块的光路结构,建立轴向高度计算模型及横向长宽计算模型,从而标定待测样品的空间三轴尺度,同时对成像光谱仪进行波长标定,最后将高光谱图像中的空间二维信息与三维形貌相对应,使得三维形貌上本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种四维高光谱探测系统,其特征在于:包括光片探测模块、成像光谱仪模块和扫描移动模块;所述的光片探测模块用于产生光片并捕获被待测样品表面调制的线光,所述的成像光谱仪模块用于获取相同区域的高光谱图像;所述的扫描移动模块用于实现对待测样品的扫描探测;/n应用激光三角法分析光片探测模块的光路结构,建立轴向高度计算模型及横向长宽计算模型,从而标定待测样品的空间三轴尺度,同时对成像光谱仪进行波长标定,最后将高光谱图像中的空间二维信息与三维形貌相对应,使得三维形貌上的每一点都包含高光谱信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种四维高光谱探测系统,其特征在于:包括光片探测模块、成像光谱仪模块和扫描移动模块;所述的光片探测模块用于产生光片并捕获被待测样品表面调制的线光,所述的成像光谱仪模块用于获取相同区域的高光谱图像;所述的扫描移动模块用于实现对待测样品的扫描探测;
应用激光三角法分析光片探测模块的光路结构,建立轴向高度计算模型及横向长宽计算模型,从而标定待测样品的空间三轴尺度,同时对成像光谱仪进行波长标定,最后将高光谱图像中的空间二维信息与三维形貌相对应,使得三维形貌上的每一点都包含高光谱信息。


2.根据权利要求1所述的一种四维高光谱探测系统,其特征在于:所述的光片探测模块包括:沿着光路传播与探测的宽带光源(1)、准直器(2)、柱面透镜(3)、第一偏振片(4)、第二偏振片(5)、成像镜头(6)、第一管透镜(7)、CMOS相机(8);所述的宽带光源(1)发出激光斜45°入射到准直器(2)上,经过准直器(2)扩束后再入射到柱面透镜(3)上,柱面透镜(3)将准直光斑压缩为光片,经过第一偏振片(4)后以线光的形式照射到待测样品(16)上;线光被待测样品(16)表面调制后,被垂直于入射光方向且同样斜45°放置的探测光路采集,弹性散射光首先通过第二偏振片(5),滤除部分杂散光,随后被成像镜头(6)收集,经过第一管透镜(7)最终聚焦在CMOS相机(8)上。


3.根据权利要求1所述的一种四维高光谱探测系统,其特征在于:所述的激光三角法分析...

【专利技术属性】
技术研发人员:何赛灵徐展鹏
申请(专利权)人:浙江大学
类型:发明
国别省市:浙江;33

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