一种自定标岩芯成像光谱扫描仪制造技术

本发明专利技术专利公开了一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，属于光电遥感探测仪器技术领域，本发明专利技术包括传送带模块，所述传送带模块穿过黑箱，所述黑箱内安装有成像光谱仪模块、光源模块和自定标模块；所述成像光谱仪模块安装在黑箱上部空间内，包括近红外光谱仪、制冷型短波红外光谱仪和RGB相机；所述光源模块安装在黑箱上部空间内，包括两组线阵卤素灯，分别位于所述成像光谱仪模块两侧；所述自定标模块安装在黑箱中下部支撑横梁上，主要由力矩电机、定标板和支座组成。本发明专利技术的优点是光谱谱段范围宽，光谱分辨率高；扫描成像前可自动完成自定标，精度高；可一次性对岩芯托盘内所有岩芯进行光谱扫描成像，工作效率高。工作效率高。工作效率高。

【技术实现步骤摘要】
一种自定标岩芯成像光谱扫描仪


[0001]本专利技术属于光电遥感探测仪器
，具体涉及一种自定标岩芯成像光谱扫描仪。

技术介绍

[0002]近二十年来，高光谱技术广泛应用于大面积矿物填图、圈定成矿靶区等方面。但随着露天矿床的减少，深部找矿已成为地质、矿产勘查的新方向。岩芯作为地下信息的重要载体，采用高分辨率高光成像技术获取岩芯标本的特征光谱信息和图像信息，将地质、矿物信息转换为容易存储、运输、查询和分析的电子资料，在降低岩芯编录成本的同时，可支撑建立岩芯光谱数据库，为后续进行矿物光谱分析、岩芯理化分析和矿物识别分析提供基础数据。目前采用的岩芯光谱仪多为进口设备，在设备维护、后续的数据处理等方面受到诸多限制。为推动实现设备国产化，需自主研制岩芯成像光谱扫描系统，升级、替换现有设备。
[0003]岩心成像光谱仪按其成像方式可分为三类：便携单点式分析测量仪、彩色图像采集扫描仪和成像光谱岩心扫描仪。便携单点式分析测量仪常用的种类比较多，包括美国ASD 公司生产的FieldSpec Pro FR全光谱便携式光谱分析仪和 FieldSpec.HandHeld 手持便携式光谱分析仪，SVC 公司生产的GER1500、GER2600和GER3700便携式岩芯光谱分析仪以及澳大利亚 ISPL 公司生产的便携式近红外矿物分析仪PIMA等。彩色图像采集扫描仪的典型代表是德国 DMT 公司的岩芯扫描仪，广泛应用于欧美、日本、澳大利亚等国家的矿产资源勘探和地质研究。中国从1998年开始引进DMT
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1彩色岩芯扫描仪，在胜利油田等资源勘查钻孔岩心编录中取得了良好的成效。对于成像光谱的岩心扫描仪，国际上最常见的已商品化的是澳大利亚科工组织（CSIRO）研制的HyLogger高光谱岩芯编录系统和芬兰SPECIM公司研制的SisuROCK岩芯光谱成像分析工作站。国内由南京地址调查中心研制的CMS350岩芯扫描仪打破了岩芯图像扫描的单一功能，实现了矿物光谱信息采集，填补了国内在该领域的空白。
[0004]中国专利CN201520510521.1公开了一种岩心成像光谱扫描仪，包括第一支架和第二支架，第一支架主要由顶板、底板和连接顶板、底板一侧的立板组成，顶板的中部制有第一、第二安装孔，第一安装孔内装有第一成像光谱仪，第二安装孔内装有第二成像光谱仪，在顶板上设有灯架，灯架的尾端设有漫反射灯罩，漫反射灯罩内设有光源，第二支架主要由支撑架、位于支撑架上的移位机构和托盘组成，移位机构包括X轴方向固定架和安装在X轴方向固定架上的电机，电机通过联轴器与丝杆连接，丝杆上设有滑块，滑块上装有导轨，导轨上设有托盘，托盘上设有岩心盘。本技术的优点是采用成像扫描方式，可一次性将岩心盘的所有岩心的光谱以成像方式扫描，提高工作效率。
[0005]中国专利CN202120856903.5公开了一种模块化岩心光谱扫描仪，涉及岩心扫描仪领域，包括岩心扫描仪本体，所述岩心扫描仪本体的顶部固定有支撑座，且支撑座的顶部设置有多组竖向滑槽和横向滑槽，所述支撑座的顶部设置有固定框，且固定框的内部通过轴承转动连接有固定柱。本技术通过与固定架螺纹连接的螺杆带动固定板左右调节距
离，支撑架与固定板通过轴承的转动便于对水平位置的翻转角度进行调节，固定架与横杆之间便于调节固定岩心的距离，且通过固定框带动滑块在竖向滑槽中纵向移动，在横槽中横向移动，转动横杆，使横杆带动固定柱和齿轮拨动卡齿，卡齿挤压调节板和调节弹簧，调节弹簧复位后，使卡齿卡入齿轮中，可便于进行位置的调节。
[0006]中国专利CN201520257973.3公开了一种可见近红外岩心光谱扫描仪，包括：支撑架，所述支撑架上设有x轴运动导轨，所述x轴运动导轨上设有y轴运动导轨，所述y轴运动导轨上设有平台，所述平台上设有光谱仪，所述平台的一端设有光谱仪光源，所述x轴运动导轨与一伺服电机相连接，所述y轴运动导轨与另一伺服电机相连接。本技术结构巧妙，重量轻，节能环保，便于拆卸和运输。
[0007]中国专利CN202010471520.6公开了一种判断岩心成像光谱扫描质量的方法，该方法包括如下步骤：在成像光谱扫描仪的扫描路径上摆放标准白板；在成像光谱仪的扫描路径上摆放标准物质；利用成像光谱扫描仪开展岩心扫描工作，保证每一次扫描都能够采集到标准白板和标准物质；利用标准白板进行反射率计算；利用标准物质检查数据质量。本专利技术只需要将标准物质摆放在扫描路径上即可，操作步骤简单；本专利技术每扫描一次就完成一次检验，检查效率高；本专利技术同一批扫描使用相同的标准物质，检验重复性好，可同时对空间分辨率和光谱分辨率进行检查。
[0008]上述现有技术所公开的岩芯扫描仪均不带黑箱和自定标系统，从而对岩芯反射率的反演精度不足。

技术实现思路

[0009]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，通过遮光黑箱提供全黑暗环境，通过光源模拟太阳光谱，通过自定标系统在每次扫描前后完成自定标，实现岩芯自动扫描、高质量成像和反射率高精度反演，本专利技术的内容如下：本专利技术的目的在于提供一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，包括用于传输岩芯托盘的传送带模块和用于遮光的黑箱，所述传送带模块穿过黑箱，其技术点在于，所述黑箱为铝型材框架构成的长方体结构，包括内、外蒙皮，所述内蒙皮上贴有用于消除杂光的黑色铝蜂窝板；所述铝型材框架外底部四个顶点处设置有可升降锁紧滚轮和支腿，所述铝型材框架的侧面对称设置有两个带锁检修门，所述铝型材框架内部与所述带锁检修门下方平行处设置有自定标模块安装横梁，所述两个带锁检修门下方对称设置有两个遮光铅帘，所述带锁检修门上设置有防尘通风孔，所述铝型材框架内顶部设置有铟钢支架，所述铟钢支架的两侧对称设置有光源安装位，所述光源安装位上用于安装可以模拟太阳光谱的光源模块；所述铟钢支架上固定安装有用于拍摄岩芯的真彩色图像的RGB相机、近红外光谱仪和短波红外光谱仪，所述近红外光谱仪和短波红外光谱仪对称安装在所述RGB相机的两侧且对称倾斜安装，三者的镜头轴线位于传送带模块的纵向对称平面内，且同步工作；所述自定标模块安装横梁上安装有自定标模块，所述自定标模块包括安装在电机安装支座上的力矩电机、轴承支座和反射率为98%的漫反射板，所述力矩电机的轴线与传送带模块的上表面平行。
[0010]进一步的，本专利技术的自定标岩芯成像光谱扫描仪中的近红外光谱仪和短波红外光谱仪的成像物距均为1000
‑
1500mm，视场角均为35
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36
°
。
[0011]进一步的，本专利技术的自定标岩芯成像光谱扫描仪中的近红外光谱仪包括近红外光谱仪组件、固定安装在近红外光谱仪组件上的近红外望远镜和探测器电路盒组件。
[0012]进一步的，本专利技术的自定标岩芯成像光谱扫描仪中的探测器电路盒组件采用可采集岩芯近红外波段范围内的光谱信息的InGaAs探测器芯片。
[0013]进一步的，本专利技术的自定标岩芯成像光谱扫描仪中的短波红外光谱仪包括短波光谱仪组件（26）、固定安装在所述短波光谱仪本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，包括用于传输岩芯托盘的传送带模块（1）和用于遮光的黑箱（2），所述传送带模块（1）穿过黑箱（2），其特征在于，所述黑箱（2）为铝型材框架（16）构成的长方体结构，包括内、外蒙皮，所述内蒙皮上贴有用于消除杂光的黑色铝蜂窝板；所述铝型材框架（16）外底部四个顶点处设置有可升降锁紧滚轮（12）和支腿（14），所述铝型材框架（16）的侧面对称设置有两个带锁检修门（17），所述铝型材框架（16）内部与所述带锁检修门（17）下方平行处设置有自定标模块安装横梁（13），所述两个带锁检修门（17）下方对称设置有两个遮光铅帘（15），所述带锁检修门（17）上设置有防尘通风孔（20），所述铝型材框架（16）内顶部设置有铟钢支架（19），所述铟钢支架（19）的两侧对称设置有光源安装位（18），所述光源安装位（18）上用于安装可以模拟太阳光谱的光源模块（3）；所述铟钢支架（19）上固定安装有用于拍摄岩芯的真彩色图像的RGB相机（5）、近红外光谱仪（4）和短波红外光谱仪（6），所述近红外光谱仪（4）和短波红外光谱仪（6）对称安装在所述RGB相机（5）的两侧且对称倾斜安装，三者的镜头轴线位于传送带模块（1）的纵向对称平面内，且同步工作；所述自定标模块安装横梁（13）上安装有自定标模块（7），所述自定标模块（7）包括安装在电机安装支座（11）上的力矩电机（8）、轴承支座（10）和反射率为98%的漫反射板（9），所述力矩电机（8）的轴线与传送带模块（1）的上表面平行。2.根据权利要求1所述的一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，其特征在于，所述近红外光谱仪（4）和短波红外光谱仪（6）的成像物距均为1000
‑
1500mm，视场角均为35
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36
°
。3.根据权利要求2所述的一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，其特征在于，所述近红外光谱仪（4）包括近红外光谱仪组件（22）、固定安装在近红外光谱仪组件（22）上的近红外望远镜（21）和探测器电路盒组件（23）。4.根据权利要求3所述的一种自定标岩芯成像光谱扫描仪，其特征在于，所述探测器电路盒组件（23）采用可采集岩芯近红外波段范围内的光谱信息的InGaAs探测器芯片（2...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙同生，刘银年，刘书锋，孙德新，毛维涛，尤钱亮，李振，
申请(专利权)人：南通智能感知研究院，
类型：发明
国别省市：