一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及光纤光谱仪测量技术领域，具体涉及一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，该装置分别与光纤光谱仪和移动终端设备连接，以在光纤光谱仪进行测量时，将该装置采集视野数据在移动终端设备的显示屏上进行实时显示；装置包括手持部、旋转测量部和横臂；横臂转动连接与手持部，旋转测量部转动连接与横臂，旋转测量部上设有用于固定光纤的固定部，光纤的一端为光纤镜头，光纤的另一端连接光纤光谱仪；旋转测量部上设有第一摄像头；手持部上设有用于处理光纤光谱仪和第一摄像头所采集的数据的控制装置，控制装置将处理后的数据传输至移动终端设备。本发明专利技术可以帮助测量者明确所测范围，方便测量者在测量现场做必要的调整，可以保持光纤测量角度。

【技术实现步骤摘要】
一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置及方法
本专利技术涉及光纤光谱仪测量
，尤其是涉及一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置及方法。
技术介绍
光谱仪的光纤前端是光纤镜头，测量地物(矿石，植被等)的反射光通过光纤镜头、光纤进入光谱仪内，光谱仪可以测得各波长光谱的能量/反射率等。这些数据可以和为卫星获得的光谱数据比对，也可以做其他的分析。以往进行测量时，测量者对测量的范围，要考虑到光纤镜头的视场角，以及与被测物的距离。光纤镜头的视场角是固定的，但是与被测物的距离往往就只能靠估算。当镜头视场角为25°，距离被测物是1米时，视野范围大致是一个以光纤轴线投影为中心，半径是22.5cm的圆形区域。而这样的估算，本身就是不准确的，测量者既不能准确指出轴线投影的位置，也不能保证距离就是1米。误差是非常巨大的，所以有经验的测量者就要留出巨大的余量，而没有经验的测量者则有可能没有测到自己想要测量的地物，又或者测量到大量自己不想测量的地物。在后期光谱分析过程中，给测量者带来了非常多的麻烦。另外当用户使用具备视野功能的设备时，利用视野进行调整的同时，往往会忽视测量角度，造成另外一个测量角度的不一致。在光谱测量时，有一些参数对以后的光谱分析是有参考价值的，需要同时记录。比如，天空云量，空气温湿度，GPS信息等。这就要求测量者要随身携带较多的小型仪器设备，而且对于以后的数据整合也带来了一定的工作量和困难。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题鉴于现有技术的上述缺点、不足，本专利技术提供一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置及方法，其解决了光谱仪测量过程中浪费大量时间以及测量数据不准确的技术问题。(二)技术方案为了达到上述目的，本专利技术采用的主要技术方案包括：本专利技术提供一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，所述装置分别与所述光纤光谱仪和移动终端设备连接，以在所述光纤光谱仪进行测量时，将所述装置采集的视野数据在移动终端设备的显示屏上进行实时显示；所述装置包括手持部、旋转测量部和横臂；所述横臂转动连接与所述手持部，以获得光纤光谱仪测量所需第一角度；所述旋转测量部转动连接与所述横臂，以获得光纤光谱仪测量所需第二角度；所述旋转测量部上设有用于固定光纤的固定部，所述光纤的一端为光纤镜头，光纤的另一端连接光纤光谱仪；所述旋转测量部上设有与光纤镜头方向相同的用于采集被测物视野数据的第一摄像头；所述手持部上设有用于处理光纤光谱仪和第一摄像头所采集的数据的控制装置，所述控制装置将处理后的数据传输至移动终端设备以进行实时显示。可选地，所述手持部内设有用于调整旋转测量部和横臂第一角度的第一电机，所述横臂内设有用于调整旋转测量部第二角度的第二电机。可选地，所述手持部内部还设有用于获得手持部相对于地磁的角度数据的第一姿态传感器，所述第一姿态传感器和控制装置电连接；所述控制装置与第一电机、第二电机电连接，并且控制第一电机、第二电机的转动。可选地，所述手持部内部还设有用于获取地理位置信息数据的GPS传感器，所述GPS传感器与控制装置电连接。可选地，所述手持部内部还设有用于将控制装置与光纤光谱仪和移动终端无线连接的WIFI天线。可选地，所述手持部上还设有用于检测空气温湿度数据的空气温湿度传感器，所述空气温湿度传感器与控制装置电连接。可选地，所述手持部上还设有与延长杆的固定螺丝连接的螺孔。可选地，所述旋转测量部上还设有用于拍摄天空云量图像的第二摄像头，所述第二摄像头与控制装置电连接。可选地，所述旋转测量部内部设有用于获得旋转测量部第一角度和第二角度数据的第二姿态传感器，所述第二姿态传感器与控制装置电连接。本专利技术还提供一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置的测量方法，包括以下步骤：S1：将所述装置分别与光纤光谱仪和移动终端设备连接；S2：将所述装置、光纤光谱仪和移动终端设备的电源打开，调节光纤光谱仪测量所需的角度；S3：当光纤光谱仪的角度调整到测量需要的角度时，按下手持部上的测量扳机或者移动终端设备上的测量键进行测量；S4：利用光纤镜头轴心和第一摄像头轴心的相对距离以及光纤镜头的视场角度，在控制装置中计算出光纤光谱仪实际测量的中心点和视野范围；S5：控制装置将在第一摄像头拍摄的影像上叠加步骤S4中实际测量的中心点和视野范围；S6：控制装置将光纤光谱仪、第一摄像头采集的数据发送至移动终端设备，供光谱测量者实时查看测量视野数据及光纤光谱仪数据。(三)有益效果本专利技术的有益效果是：本专利技术提供一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，由于采用了第一摄像头和光纤镜头相结合的方式，相对于现有技术而言，其利用第一摄像头轴线与光纤镜头轴线间的距离，光纤镜头视场角度，然后通过三角函数算出视野范围，并将该视野范围加成到第一摄像头采集的影像数据上，最后传输给移动终端设备，使测量者可以通过移动终端设备看到实时的光纤测量视野范围。该装置分别与光纤光谱仪和移动终端设备连接，以在光纤光谱仪进行测量时，将该装置采集被测物区域的中心点和范围以及被测物影像数据在移动终端设备的显示屏上进行实时显示；另外，在用户依据范围和影像调整时，该装置能维持测量角度的稳定；同时该装置可以同时记录与所采集光谱相关的辅助信息数据。本专利技术包括多种传感器，同时记录并显示这些传感器测量的数据，为光谱测量及以后的分析提供参考。本专利技术可以帮助光谱测量者明确所测物体，可以保持光纤的测量角度，同时记录相关的用于光谱分析的参考信息，测量者只需一人即可进行调整，节省时间和人力。本专利技术的控制装置具有存储功能，故保留了测量视野范围的影像数据以及测量光谱数据，用于在以后的分析过程中提供参考。本专利技术会让光谱测量的数据更加准确可靠，光谱数据更易于管理。附图说明图1为本专利技术多功能光纤光谱仪辅助测量装置的主视局部剖视图。图2为本专利技术多功能光纤光谱仪辅助测量装置的后视局部剖视图。图3为本专利技术多功能光纤光谱仪辅助测量装置的右视局部剖视图。图4为本专利技术多功能光纤光谱仪辅助测量装置的左视图。【附图标记说明】1：手持部；2：旋转测量部；3：横臂；4：第一摄像头；5：测距传感器；6：控制装置；7：光纤；8：光纤镜头；9：测量扳机；10：第一电机；11：第二电机；12：第一姿态传感器；13：GPS传感器；14：WiFi天线；15：空气温湿度传感器；16：电源开关；17：电池；18：第二摄像头；19：第二姿态传感器；20：螺孔。具体实施方式为了更好的解释本专利技术，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本专利技术作详细描述。为了更好的理解上述技术方案，下面将参照附图更详细地描述本专利技术的示例性实施例。虽然附图中显示了本专利技术的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本专利技术而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更清楚、透彻地理解本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，所述装置分别与所述光纤光谱仪和移动终端设备连接，以在所述光纤光谱仪进行测量时，将所述装置采集的视野数据在移动终端设备的显示屏上进行实时显示；其特征在于：/n所述装置包括手持部(1)、旋转测量部(2)和横臂(3)；/n所述横臂(3)转动连接与所述手持部(1)，以获得光纤光谱仪测量所需第一角度；/n所述旋转测量部(2)转动连接与所述横臂(3)，以获得光纤光谱仪测量所需第二角度；/n所述旋转测量部(2)上设有用于固定光纤(7)的固定部，所述光纤(7)的一端为光纤镜头(8)，光纤(7)的另一端连接光纤光谱仪；/n所述旋转测量部(2)上设有与光纤镜头(8)方向相同的用于采集被测物视野数据的第一摄像头(4)；/n所述手持部(1)上设有用于处理光纤光谱仪和第一摄像头(4)所采集的数据的控制装置(6)，所述控制装置(6)将处理后的数据传输至移动终端设备以进行实时显示。/n

【技术特征摘要】
1.一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，所述装置分别与所述光纤光谱仪和移动终端设备连接，以在所述光纤光谱仪进行测量时，将所述装置采集的视野数据在移动终端设备的显示屏上进行实时显示；其特征在于：
所述装置包括手持部(1)、旋转测量部(2)和横臂(3)；
所述横臂(3)转动连接与所述手持部(1)，以获得光纤光谱仪测量所需第一角度；
所述旋转测量部(2)转动连接与所述横臂(3)，以获得光纤光谱仪测量所需第二角度；
所述旋转测量部(2)上设有用于固定光纤(7)的固定部，所述光纤(7)的一端为光纤镜头(8)，光纤(7)的另一端连接光纤光谱仪；
所述旋转测量部(2)上设有与光纤镜头(8)方向相同的用于采集被测物视野数据的第一摄像头(4)；
所述手持部(1)上设有用于处理光纤光谱仪和第一摄像头(4)所采集的数据的控制装置(6)，所述控制装置(6)将处理后的数据传输至移动终端设备以进行实时显示。


2.根据权利要求1所述的一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，其特征在于：所述手持部(1)内设有用于调整旋转测量部(2)和横臂(3)第一角度的第一电机(10)，所述横臂(3)内设有用于调整旋转测量部(2)第二角度的第二电机(11)。


3.根据权利要求2所述的一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，其特征在于：所述手持部(1)内部还设有用于获得手持部(1)相对于地磁的角度数据的第一姿态传感器(12)，所述第一姿态传感器(12)和控制装置(6)电连接；所述控制装置(6)与第一电机(10)、第二电机(11)电连接，并且控制第一电机(10)、第二电机(11)的转动。


4.根据权利要求1-3任一所述的一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，其特征在于：所述手持部(1)内部还设有用于获取地理位置信息数据的GPS传感器(13)，所述GPS传感器(13)与控制装置(6)电连接。


5.根据权利要求4所述的一种多功能光纤光谱仪辅助测量装置，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱湘宁，任立新，韩善龙，
申请(专利权)人：北京依锐思遥感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11