一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法，该高光谱相机包括：至少两个相机单元，每个所述相机单元中包括依次设置的光学镜头、匀光柱、多波段滤光片及图像传感器，光学镜头用于获取被测物体的光谱信息；匀光柱用于把被测物体的光谱信息均匀分布在多波段滤光片上；多波段滤光片用于对被测物体的光谱进行分光，多波段滤光片由多个单波段滤光片拼接形成；图像传感器用于接收被测物体的光谱能量。通过实施本发明专利技术，组合了多个包括多波段滤波片，每个滤波片对应多个相机传感器像素点的相机单元，提高了光谱相机的探测效率和光谱探测宽度及精度。宽度及精度。宽度及精度。

The invention relates to a hyperspectral camera, a spectrometer and a manufacturing method thereof

【技术实现步骤摘要】
一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法


[0001]本专利技术涉及高光谱成像的
，具体涉及一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法。

技术介绍

[0002]高光谱遥感技术融合了光谱技术和成像技术，是当前国际上对地观测遥感技术发展的重要方向。高光谱数据对于地物的识别、分析具有重要意义，目前已经在水污染探测、重金属物质探测、植被覆盖探测、金属矿山探测等诸多领域取得了广泛的运用。
[0003]当前高光谱成像主要结构包括分光棱镜、衍射光栅或马赛克滤光片等。其中，分光棱镜或衍射光栅式高光谱成像仪，使用推扫的方式进行光谱分析，逐行扫描，成像速度较慢，并且由于设备抖动等原因扫描成像会发生扭曲变形，探测精度较低。马赛克式高光谱成像仪，是在单个像素点前镀不同波段的带通光片，实现高光谱探测。然而由于边缘的扩散效应，镀膜会导致对邻近像素点透过波长的干扰，制作工艺复杂，成品率低，成本极高。而且制作形成的马赛克式高光谱成像仪的像素点的面积小，感光面积小，探测效率低。

技术实现思路

[0004]有鉴于此，本专利技术实施例提供一种高光谱相机、光谱仪及其制作方法，以解决现有技术中的高光谱成像结构探测精度和探测效率低的技术问题。
[0005]本专利技术实施例提供的技术方案如下：
[0006]本专利技术实施例第一方面提供一种高光谱相机，该高光谱相机包括：至少两个相机单元，每个所述相机单元中包括依次设置的光学镜头、匀光柱、多波段滤光片及图像传感器，所述光学镜头用于获取被测物体的光谱信息；所述匀光柱用于把被测物体的光谱信息均匀分布在多波段滤光片上；所述多波段滤光片用于对被测物体的光谱进行分光，所述多波段滤光片由多个单波段滤光片拼接形成；所述图像传感器用于接收被测物体的光谱能量。
[0007]可选地，所述多波段滤光片中多个单波段滤光片的中心波长互不相同，不同相机单元中的单波段滤光片的中心波长互不相同。
[0008]可选地，所述多波段滤光片中多个单波段滤光片的中心波长部分相同，不同相机单元中的单波段滤光片的中心波长部分相同。
[0009]可选地，所述多波段滤光片由多个单波段滤光片以x*y的方式拼接形成，其中，水平方向为x个单波段滤光片，垂直方向为y个单波段滤光片。
[0010]可选地，所述匀光柱的入射面设置增透膜，所述匀光柱的出射面设置带通膜。
[0011]可选地，所述多波段滤光片中的每个单波段滤光片为窄带滤光片。
[0012]本专利技术实施例第二方面提供一种高光谱相机的制作方法，该制作方法包括如下步骤：根据需求制作单波段滤光片；将多个单波段滤光片进行拼接，形成多波段滤光片；将光学镜头、匀光柱、多波段滤光片及图像传感器依次安装形成一个相机单元；将至少两个相机
单元组装得到高光谱相机。
[0013]可选地，所述多波段滤光片由多个单波段滤光片以x*y的方式拼接形成，其中，水平方向为x个单波段滤光片，垂直方向为y个单波段滤光片。
[0014]本专利技术实施例第三方面提供一种光谱仪，该光谱仪包括：数据处理器及如本专利技术实施例第一方面及第一方面任一项所述的高光谱相机，所述数据处理器分别与所述高光谱相机中的每个相机单元连接，所述数据处理器用于对每个相机单元采集的图像进行处理，得到被测区域的光谱信息。
[0015]本专利技术实施例提出的技术方案，具有如下效果：
[0016]本专利技术实施例提供的高光谱相机、光谱仪及其制作方法，通过采用至少两个具有匀光柱和多波段滤光片的相机单元，组成一个高光谱相机，实现了对多个波段信息的探测，构造了新型的高光谱相机。同时，相比现有技术中采用分光棱镜、衍射光栅或马赛克滤光片的高光谱相机，本专利技术实施例提供的高光谱相机的每个相机配有多个单波段滤波片，每个滤波片对应图像传感器的多个像素点，提高了相机的探测效率和探测精度。
附图说明
[0017]为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，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。
[0018]图1为本专利技术实施例中高光谱相机的原理框图；
[0019]图2为本专利技术实施例中高光谱相机的光谱分布图；
[0020]图3为本专利技术实施例中高光谱相机的多波段滤光片的结构框图；
[0021]图4为本专利技术实施例中由四个相机组成的高光谱相机的结构框图；
[0022]图5为本专利技术实施例中由四个相机组成的高光谱相机视场框图；
[0023]图6为本专利技术实施例中高光谱相机的多波段滤光片与图像传感器装配对准的示意图；
[0024]图7为本专利技术实施例中高光谱相机的制作方法的流程图。
具体实施方式
[0025]下面将结合附图对本专利技术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专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，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，都属于本专利技术保护的范围。
[0026]在本专利技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0027]在本专利技术的描述中，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，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。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专利技术中的具体含义。
[0028]此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
[0029]本专利技术实施例提供一种高光谱相机，如图1及图2所示，该高光谱相机包括：至少两个相机单元，每个所述相机单元中包括依次设置的光学镜头1、匀光柱3、多波段滤光片2及图像传感器4，光学镜头1用于获取被测物体的光谱信息；匀光柱3用于把被测物体10的光谱信息均匀分布在多波段滤光片2上；多波段滤光片2用于对被测物体10的光谱进行分光，多波段滤光片2由多个单波段滤光片拼接形成；图像传感器4用于接收被测物体10的光谱能量。
[0030]具体地，包含一个相机单元的相机可以称为光谱相机，高光谱相机可以包括多个光谱相机。该高光谱相机在工作时，每个光谱相机都对准同一个测试点，该测试点的光谱信息就可以经过光学镜头1被收集到各个光谱相机，收集到的光谱信息可以通过各个多波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高光谱相机，其特征在于，包括：至少两个相机单元，每个所述相机单元中包括依次设置的光学镜头、匀光柱、多波段滤光片及图像传感器，所述光学镜头用于获取被测物体的光谱信息；所述匀光柱用于把被测物体的光谱信息均匀分布在多波段滤光片上；所述多波段滤光片用于对被测物体的光谱进行分光，所述多波段滤光片由多个单波段滤光片拼接形成；所述图像传感器用于接收被测物体的光谱能量。2.根据权利要求1所述的高光谱相机，其特征在于，所述多波段滤光片中多个单波段滤光片的中心波长互不相同，不同相机单元中的单波段滤光片的中心波长互不相同。3.根据权利要求1所述的高光谱相机，其特征在于，所述多波段滤光片中多个单波段滤光片的中心波长部分相同，不同相机单元中的单波段滤光片的中心波长部分相同。4.根据权利要求1所述的高光谱相机，其特征在于，所述多波段滤光片由多个单波段滤光片以x*y的方式拼接形成，其中，水平方向为x...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳骏，刘先林，宋建力，陈切春，谭凯，尹金宽，张旭，汪林，欧阳哲，谢晓明，刘哲，徐璞，王璇，吴搏，辛玮，
申请(专利权)人：北京四维远见信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：