一种用于光谱采集的低热稳定光源系统技术方案

本发明专利技术涉及一种用于光谱采集的低热稳定光源系统，解决因采集相机和照明系统空间位置的不确定性而导致的采集光谱信息不一致、采集空间信息存在畸变的问题，同时解决传统光源对文物艺术的伤害等问题。包括支撑框架、供电模块及至少两组光源模块；光源模块包括散热板、反光板、发光组件及带通衰减片；反光板叠放在散热板上；发光组件布设在反光板上；带通衰减片安装在反光板上并覆盖发光组件的发光面；支撑框架的左右两侧边分别与一组光源模块固定，光源模块中散热板所在平面与支撑框架所在平面相互平行；支撑框架上开设采集观测窗口，采集系统通过采集观测窗口实现观测采集；供电模块用于发光组件的供电。该光源系统可用于文物艺术品光谱采集过程中。

【技术实现步骤摘要】
一种用于光谱采集的低热稳定光源系统
本专利技术涉及一种光谱采集的低热稳定光源系统，可用于文物艺术品光谱采集过程中。
技术介绍
文物艺术品具有较高的文化价值和经济价值，随着文物艺术品保护标准的日益提高，以及艺术品交易市场的日益活跃，对文物艺术品进行数字化采集的需求正在变大，而文物艺术品的数字化采集离不开照明光源。光谱技术可获取目标光谱信息，特别是光谱成像技术可获取目标空间与光谱双重信息，其可覆盖可见光到热红外的一系列波段，具有遥感探测和属性识别的优势，以及无损、快捷、隐藏信息分析等特点。数百个波谱和高的波谱分辨率使其可以采集并分析文物艺术品表面微弱的材质、颜料、图案等变化。因此，光谱技术与光谱成像技术已成为一种重要的文物艺术品研究手段。然而，对于文物艺术品光谱采集与光谱成像采集来说，首先需要解决数字化采集的光谱照明光源问题，通常的方法是通过固定的卤钨灯照射，并利用光谱仪或成像光谱仪获取文物艺术品光谱(图像)信息，由于传统方法将采集系统分为照明系统和采集相机两部分，二者的设计是分开的，其采集相机和照明系统空间位置的不确定和随意性，以及照明系统与采集相机的几何位置关系的变化，会使得采集的光谱图像信息存在采集光谱信息不一致，采集空间信息存在畸变等问题，即使利用定标也难以解决这样的不一致，这必然会影响后续的光谱定量分析的准确度。同时，考虑到传统的卤钨灯光源具有高热的特点，而高热对文物艺术品是有一定的伤害的，特别是近距离拍摄情况下。为此，需研究一种可保证采集相机与照明系统相对稳定的低热光谱光源系统。>
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于文物艺术品光谱采集的低热稳定光源系统，解决因采集相机和照明系统空间位置的不确定性而导致的采集光谱信息不一致、采集空间信息存在畸变的问题，同时解决传统光源对文物艺术的伤害等问题。可应用在但不限于全色成像系统、光谱成像系统、光谱仪等各类光学采集系统；可单独使用，也可安装在推扫轨道上，跟随采集系统进行推扫成像。本专利技术的具体技术方案是：一种用于光谱采集的低热稳定光源系统，其特殊之处在于：包括支撑框架、供电模块及至少两组光源模块；光源模块包括散热板、反光板、发光组件及带通衰减片；反光板叠放在散热板上；发光组件布设在反光板上；带通衰减片安装在反光板上并覆盖发光组件的发光面；其中发光组件用于照射出不同光谱谱段的光束，反光板用于将发光组件照射出的光束反射至待采集目标，带通衰减片用于对指定光谱谱段的通光率进行衰减；支撑框架的左右两侧边分别与一组光源模块固定，光源模块中散热板所在平面与支撑框架所在平面相互平行；支撑框架上开设采集观测窗口，采集系统通过采集观测窗口实现观测采集；供电模块用于发光组件的供电。进一步地，为了使光束尽可能的汇聚在待测目标上，反光板包括底板及设置在底板左右两侧边的折边，折边向上翻折，且与底板之间的夹角为钝角，所述底板的下表面与散热板固定，上表面为反光面；折边的宽度确保其在支撑框架上的投影，不遮挡采集观测窗口。进一步地，为了适用于不同环境或者不同的待测目标，发光组件为至少两条不同谱带的led灯带，两条led灯带沿反光板的反光面布设，各条led灯相互平行，其中灯带的谱段和数量可以组合使用。进一步地，为了稳定固定光源模块，支撑框架为方形金属框架，采集观测窗口开设在支撑框架的中心。进一步地，为了增强散热效果及优化系统结构，散热板为长方形金属板。进一步地，支撑框架的左右两个侧边分别与每一组光源模块中的散热板固定。进一步地，为了提高反光效果，反光板颜色为白色或乳白色。本专利技术的有益效果是：1、本专利技术的光源系统与采集系统具有相对确定的空间位置，将该光源系统应用于文物艺术品光谱采集时，能够确保光谱图像信息与光谱信息一致；2、本专利技术的光源系统的出射光可以覆盖不同光谱谱段，应用范围较广。3、本专利技术的光源系统通过led灯带的布设，使得其光源均匀，带宽辐射稳定，并通过设置散热板，使得该系统低热；应用于文物艺术品光谱采集时，可以明显减少对艺术品的热辐射损害。4、本专利技术的光源系统使用灵活方便，根据具体使用需求，可与采集系统安装在一起，也可单独使用。附图说明图1为本专利技术光谱光源系统正视图，该图中不显示带通衰减片；图2为本专利技术光谱光源系统背视图；图3为本专利技术光谱光源系统的其中一个光源模块的仰视图；图中附图标记为：1-支撑框架，2-散热板，3-反光板，4-led灯带，5-带通衰减片，6-采集窗口。具体实施方式下面结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步详细阐述。如图1-3所示，本实施例光源系统包括供电模块、1个支撑框架、2块散热板、2块反光板、10条led灯带与2块带通衰减片。其中1块散热板、1块反光板、5条led灯带与1块带通衰减片构成一组光源模块，共包括两组光源模块，两组光源模块分别固定在支撑框架的左右两条边上。本实施例的支撑框架为方形结构，金属材质，中间镂空为采集窗口，相机安装在光源系统后面，并通过观察窗口实现观测采集。在其他实施例中也可以采用其他结构形式的支撑框架，只需保证能够稳定的固定两组光源模块且相机能够通过观察窗口实现观测采集即可。每一组光源模块中，反光板叠放在散热板上，led灯带按特定顺序安装在反光板特定位置上，每块反光板上安装5条不同谱带的led灯带，供电模块负责给led灯带供电，带通衰减片覆盖安装在led灯带上面，对指定谱带的通光率进行衰减，本实施例使用的衰减片带宽为480-520nm，衰减率50％。散热板为长方形金属板，也可以是正方形等其他任一形状，通过散热板将光源模块固定在支撑框架上。反光板的结构为梯形，即其包括底板及位于底板左右两侧边的折边，折边向上翻折且与底板之间的夹角为钝角，其材质为金属颜色为白色或乳白色，底板的下表面与散热板固定，上表面为反光面，5条LED灯带相互平行的铺设在反光面上，反光面将led灯带的光束反射至待采集目标。led灯带为多种谱段的led灯带，每组光源模块安装的5条led灯带，依次为暖白光led，红光led，绿光led，蓝光led，冷白光led。其他实施例中可以采用其他发光组件代替led灯带。本实施例的光源系统可应用于推扫型光谱采集系统，可单独使用也可与采集相机安装在一起，光源系统与采集相机具有相对确定的空间位置，跟随采集相机进行推扫成像，能够确保光谱图像信息与光谱信息一致。需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术保护范围的限制。另外，需要注意的是，图1、图2及图3均仅作为示例，其并非是按照等比例的条件绘制的，并且不应该以此作为对本专利技术实际要求的保护范围构成限制。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于光谱采集的低热稳定光源系统，其特征在于：包括支撑框架、供电模块及至少两组光源模块；/n光源模块包括散热板、反光板、发光组件及带通衰减片；反光板叠放在散热板上；发光组件布设在反光板上；带通衰减片安装在反光板上并覆盖发光组件的发光面；/n其中发光组件用于照射出不同光谱谱段的光束，反光板用于将发光组件照射出的光束反射至待采集目标，带通衰减片用于对指定光谱谱段的通光率进行衰减；/n支撑框架的左右两侧边分别与一组光源模块固定，光源模块中散热板所在平面与支撑框架所在平面相互平行；支撑框架上开设采集观测窗口，采集系统通过采集观测窗口实现观测采集；/n供电模块用于发光组件的供电。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于光谱采集的低热稳定光源系统，其特征在于：包括支撑框架、供电模块及至少两组光源模块；
光源模块包括散热板、反光板、发光组件及带通衰减片；反光板叠放在散热板上；发光组件布设在反光板上；带通衰减片安装在反光板上并覆盖发光组件的发光面；
其中发光组件用于照射出不同光谱谱段的光束，反光板用于将发光组件照射出的光束反射至待采集目标，带通衰减片用于对指定光谱谱段的通光率进行衰减；
支撑框架的左右两侧边分别与一组光源模块固定，光源模块中散热板所在平面与支撑框架所在平面相互平行；支撑框架上开设采集观测窗口，采集系统通过采集观测窗口实现观测采集；
供电模块用于发光组件的供电。


2.根据权利要求1所述的用于光谱采集的低热稳定光源系统，其特征在于：反光板包括底板及设置在底板左右两侧边的折边，折边向上翻折，且与底板之间的夹角为钝角，所述底板的下表面与散热板固...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐兴佳，张朋昌，吴阳，刘杨杨，习燕花，
申请(专利权)人：中国科学院西安光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61