【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及多光谱成像所需的照明，更具体地，涉及一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置。
技术介绍
1、多光谱成像系统是一种可以获得目标二维图像坐标信息和波长光谱信息的成像系统。多光谱广泛应用于浓度检测、植被分析监测、物体成分分析等方面，但是现有商品化多光谱相机的光源产生的照明不均匀性会导致图像中的不均匀亮度分布，这种不均匀性使得同一场景中的不同区域在图像中呈现出明暗差异，影响了成像结果的可靠性和一致性，并进一步地影响测量的准确性，现有光源在不同波长下的照明强度存在差异，这导致不同成像光谱下的图像质量不一致，这种不一致性也将影响测量的精度和准确度，使得分析和比较不同光谱下的数据变得困难，综上针对现有多光谱成像中出现两个不均匀并影响测量精度和准确度的问题：面内照度不均匀和在不同成像光谱中的照明强度波动大，需要设计一款在波长分布和空间照度分布均具有良好均匀性的照明光源。
技术实现思路
1、本专利技术为克服上述现有技术所述的面内照度不均匀和不同成像光谱中照明强度波动大的问题，提供一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置。
2、本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术问题。
3、为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案如下：
4、一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，包括多光谱相机、光源板和标准白板，所述多光谱相机放置在标准白板的上方，光源板对标准白板进行照明，多光谱相机对标准白板和放置在标准白板上的物体进行拍摄，光源板具有空间和光谱维度分布的均匀性。p>
5、进一步，所述多光谱相机内设置有fp腔，在fp腔可调滤波，fp腔滤波后透射的谐振波长计算方式，具体为：
6、
7、式中，λm为谐振波长，n为fp腔腔内介质折射率，d为fp腔内部的厚度，θ为入射角，m为干涉级。
8、进一步，所述多光谱相机采用变腔长法，通过改变fp腔的内部厚度，获取多种波长的谐振波，形成多光谱图像。
9、进一步，光源板内设置有若干组led灯珠阵列。
10、进一步，所述led灯珠阵列中由匀强排列的多种不同波长光线的多组led灯珠构成。
11、进一步，所述每组led灯珠阵列与定值电阻串联连接。
12、进一步，每组led灯珠彼此之间并联连接。
13、进一步，若干组并联连接的led灯珠与若干个定值电阻组成led灯珠阵列。
14、进一步，将多光谱相机接收到的多光谱图像使用自适应直方图均衡化进行处理，所述自适应直方图均衡化，具体为：
15、多光谱相机接收到的多光谱图像分为若干个相同大小的网格，计算网格内的灰度均值和接收到的图像的灰度均值ρ，找到整体图像被分割网格后的最大灰度imax和最小灰度imin，根据不均匀性函数ψ调整该区域的照明度分布：
16、
17、进一步，匀强排列的多种不同波长光线的led灯珠,具体为：
18、s2.1：获取数据集，将所述数据集划分为训练集，建立模型；
19、s2.2：使用步骤s1得到的训练集训练模型，将数据集中led灯珠阵列的光强值进行前向传播，通过模型预测led灯珠阵列的光强值，并与led灯珠阵列实际光强值进行比较，得到模型损失函数的值，所述损失函数为计算led灯珠阵列每个波长上的光强值与平均值之间的差异，然后取平方：
20、
21、式中，n为波长数量，ii为每个波长上的光强值，μ为光强值的平均值，为损失函数的值；
22、s2.3：不断调整led灯珠阵列排列减小损失函数，直至损失函数降到最小值，得到最佳模型；
23、s2.4：使用最佳模型预测新led灯珠阵列的光强值；
24、s2.5：根据步骤s2.4的预测结果进行led阵列的优化，得到的阵列为选用的匀强阵列。
25、与现有技术相比，本专利技术技术方案的有益效果是：
26、光源板为用户提供均匀稳定的可见至近红外照明，能够在多光谱相机捕捉的波长范围内发出稳定等强的光信号，比传统成像方法更大的有效照明范围，提高光学相机采集光谱信息的连续性，提高测量精度和准确度。
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1.一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，包括多光谱相机(1)、光源板(2)和标准白板(3)，所述多光谱相机(1)放置在标准白板(3)的上方，光源板(2)对标准白板(3)进行照明，多光谱相机(1)对标准白板(3)和放置在标准白板(3)上的物体进行拍摄，光源板(2)具有空间和光谱维度分布的均匀性。
2.根据权利要求1所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，所述多光谱相机(1)内设置有FP腔，在FP腔可调滤波，FP腔滤波后透射的谐振波长计算方式，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，所述多光谱相机(1)采用变腔长法，通过改变FP腔的内部厚度，获取多种波长的谐振波，形成多光谱图像。
4.根据权利要求1所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，光源板(2)内设置有若干组LED灯珠阵列。
5.根据权利要求4所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，所述LED灯珠阵列中由匀强排列的多种不同波长光线的多组LED灯珠构成。
6.根据权利
7.根据权利要求6所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，每组LED灯珠彼此之间并联连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，若干组并联连接的LED灯珠与若干个定值电阻组成LED灯珠阵列。
9.根据权利要求1所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，将多光谱相机(1)接收到的多光谱图像使用自适应直方图均衡化进行处理。所述自适应直方图均衡化，具体为：
10.根据权利要求5所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，匀强排列的多种不同波长光线的LED灯珠,具体为：
...【技术特征摘要】
1.一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，包括多光谱相机(1)、光源板(2)和标准白板(3)，所述多光谱相机(1)放置在标准白板(3)的上方，光源板(2)对标准白板(3)进行照明，多光谱相机(1)对标准白板(3)和放置在标准白板(3)上的物体进行拍摄，光源板(2)具有空间和光谱维度分布的均匀性。
2.根据权利要求1所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，所述多光谱相机(1)内设置有fp腔，在fp腔可调滤波，fp腔滤波后透射的谐振波长计算方式，具体为：
3.根据权利要求2所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，所述多光谱相机(1)采用变腔长法，通过改变fp腔的内部厚度，获取多种波长的谐振波，形成多光谱图像。
4.根据权利要求1所述的一种基于多光谱成像系统的匀化照明装置，其特征在于，光源板(2)内设置有若干组led灯珠阵列。
5.根据权利要求4所述的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王嘉辉，杨幸颐，段广宁，朱沛兵，李焯明，陈羽，胡鑫浩，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：
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