高光谱成像设备及系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种高光谱成像设备及系统，包括成像模组、分光器、图像传感器和处理器；所述分光器设置在所述成像模组的出光光路上，所述图像传感器设置在所述分光器的出光光路上，所述处理器与所述图像传感器电性连接。本实用新型专利技术通过设置成像模组、分光器、图像传感器和处理器，使分光器设置在成像模组的出光光路上，图像传感器设置在分光器的出光光路上，且处理器与图像传感器电性连接，实现图谱合一，达到视频级成像，成像效果好，且能够实时采集，采集效率高；能够提高成像效果，且提高成像效率。

【技术实现步骤摘要】
高光谱成像设备及系统
本技术属于无人机的
，尤其涉及一种高光谱成像设备及系统。
技术介绍
高光谱，其空间图像为描述地表二维空间特征，其光谱维揭示了图像每一像元的光谱曲线特征，由此实现了遥感数据图像维与光谱维信息的有机融合。高光谱技术产生的一组图像所提供的丰富信息可以显著地提高分析的质量、细节性、可靠性以及可信度，具有波段多、光谱分辨率高等特点，可提供空间域信息和光谱域信息，实现图谱合一。目前高光谱成像技术应用广泛，可针对不同光谱特征的物质进行反演，在湖泊藻类含量探测、水质检测、植被调查、农业环境、食品工程及食品安全、生物医学及医药工程等领域都有较为显著的应用。目前无人机载成像方式主要是推扫式扫描成像、内置推扫式扫描成像，而常见的推扫式扫描成像仪包括电机、探测器和成像镜头，通过电机带动探测器移动，进而通过探测器带动成像镜头移动，实现推扫成像。但是，这种成像方式受到成像系统和探测器大小的限制，存在图像几何变形大、校正难度大等问题，成像效果较差。另外，每次成像，都需要无人机在空中停顿，单张图片采集需要在10S以上，成像效率较低。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本技术所解决的技术问题在于提供一种高光谱成像设备及系统，成像效果好，且成像效率高。本技术提供了一种高光谱成像设备，包括成像模组、分光器、图像传感器和处理器；所述分光器设置在所述成像模组的出光光路上，所述图像传感器设置在所述分光器的出光光路上，所述处理器与所述图像传感器电性连接；所述成像模组包括可调光圈、截止片和成像镜头；所述截止片设置在所述可调光圈与所述成像镜头之间，所述成像镜头设置在所述截止片与所述分光器之间。进一步的，所述分光器包括棱镜掩膜式分光器、光栅色散型分光器、声光可调谐滤光器和液晶可调谐滤光器中的任意一种。优选的，所述高光谱成像设备还包括控制器、信号传输器和存储器；所述控制器分别与所述信号传输器、所述存储器、所述处理器电性连接。可选的，所述信号传输器为蓝牙传输器。进一步的，所述高光谱成像设备还包括显示接口和开放接口；所述控制器分别与所述显示接口、所述开放接口电性连接。可选的，所述高光谱成像设备还包括散热结构；所述散热结构靠近所述处理器设置。进一步的，所述散热结构包括热管和散热风扇中的任意一种。本技术还提供了一种高光谱成像系统，包括无人机系统以及上述高光谱成像设备；所述无人机系统包括无人机和遥控器；所述遥控器与所述无人机无线连接；所述高光谱成像设备安装在所述无人机上。由上，本技术的高光谱成像设备及系统有益效果为：通过设置成像模组、分光器、图像传感器和处理器，使分光器设置在成像模组的出光光路上，图像传感器设置在分光器的出光光路上，且处理器与图像传感器电性连接，实现图谱合一，达到视频级成像，成像效果好，且能够实时采集，采集效率高。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本申请提供的高光谱成像设备的模块示意图；图2为本申请提供的高光谱成像设备、无人机和遥控器的结构示意图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。另外，本技术提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本技术要求的保护范围之内。在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是，这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。下面结合附图和实施例对本申请作进一步说明。如图1所示，本申请提供了一种高光谱成像设备。本申请提供的高光谱成像设备包括成像模组1、分光器2、图像传感器3和处理器4。成像模组1设置在高光谱成像设备的最前端，分光器2设置在所述成像模组1的出光光路上，所述图像传感器3设置在所述分光器2的出光光路上，所述处理器4与所述图像传感器3电性连接。具体地，成像模组1包括可调光圈11、截止片12和成像镜头13。可调光圈11设置在成像模组1的最前端，用于调节通光量，所应用的场景不同，可调光圈11调节的通光量不同。截止片12设置在可调光圈11与成像镜头13之间，用于选取透过波段和截止波段，检测需求不同，选取的透过波段和截止波段不同，成像镜头13设置在成像模组1的最后端。成像模组1用于对被监测对象的光谱辐射信息进行成像，其中，光谱辐射信息包括但不限于可见光的信息、红外波段的信息，实际使用时可根据具体场景需求选择。需要说明的是，成像镜头13可以为现有技术中的任意一种成像装置，此处不做具体限定。分光器2通过紧固螺钉与成像模组1固定，分光器2用于将成像模组1采集到的复合光进行分光，以得到一条按波长顺序排列的光谱。由于物质中每种原子都有自己的特征谱线，因此可以通过得到的谱线与已知元素的标识谱线对比就可以对物质进行分析，从而达到检测识别的目的。分光器2包括但不限于棱镜掩膜式分光器、光栅色散型分光器、声光可调谐滤光器、液晶可调谐滤光器。优选地，光谱分辨率为4nm@550nm，共有125个通道。图像传感器3通过固定螺钉与分光器固定，图像传感器3可以包括RGB图像传感器和灰度图像传感器。例如，在分光器2为棱镜掩膜式分光器时，分光器包括分束镜、掩膜板、棱镜色散元件等。场景光线通过分束镜后被分为相同的两束，一束被RGB图像传感器采集为RGB数据，另一束经由掩膜板进行采样，然后通过准直光路进入棱镜色散元件使光谱分开，最后通过汇聚光路，被灰度图像传感器采集，得到高光谱分辨率的光谱数据。图本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高光谱成像设备，其特征在于，包括成像模组、分光器、图像传感器和处理器；/n所述分光器设置在所述成像模组的出光光路上，所述图像传感器设置在所述分光器的出光光路上，所述处理器与所述图像传感器电性连接；/n所述成像模组包括可调光圈、截止片和成像镜头；/n所述截止片设置在所述可调光圈与所述成像镜头之间，所述成像镜头设置在所述截止片与所述分光器之间。/n

【技术特征摘要】
1.一种高光谱成像设备，其特征在于，包括成像模组、分光器、图像传感器和处理器；
所述分光器设置在所述成像模组的出光光路上，所述图像传感器设置在所述分光器的出光光路上，所述处理器与所述图像传感器电性连接；
所述成像模组包括可调光圈、截止片和成像镜头；
所述截止片设置在所述可调光圈与所述成像镜头之间，所述成像镜头设置在所述截止片与所述分光器之间。


2.如权利要求1所述的高光谱成像设备，其特征在于，所述分光器包括棱镜掩膜式分光器、光栅色散型分光器、声光可调谐滤光器和液晶可调谐滤光器中的任意一种。


3.如权利要求1所述的高光谱成像设备，其特征在于，所述高光谱成像设备还包括控制器、信号传输器和存储器；
所述控制器分别与所述信号传输器、所述存储器、所述处理器电性连接。

【专利技术属性】
技术研发人员：冯时，祖永祥，王小庆，黄尔齐，陈林森，杨浩，刘耀瑶，
申请(专利权)人：南京智谱科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32