【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电检测，具体涉及一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法。
技术介绍
1、在高端皮革或木材产品的生产和销售中，有些不法厂商存在着将人造革、低质的真皮或二层皮冒充真皮和高质头层真皮的情况，以及以人造板或低端实木冒充实木和高端实木制品的情况。
2、皮革包括毛发、表皮、乳头、网状、皮下、肉面等层和组织。在加工完成后，大部分毛发、表皮、皮下、肉面等层被去除了，因此加工后的皮革主要由真皮层组成，包括乳头层、网状组织。皮革的主要成分是胶原蛋白。其是由三条不同α肽链缠绕形成的纤维状蛋白质。每条α肽链由甘氨酸、脯氨酸、羟脯氨酸或羟赖氨酸残基规则联接复制。胶原纤维最终形成一种极其复杂庞大的天然的的立体网状编织结构。此外，皮革还含有的脂类、无机盐、多糖类等其他成分。
3、实木的成分包括属多糖类的纤维素和半纤维素，以及属芳香族有机物的木质素，单宁、黄酮类、木质酚等酚类化合物，钙、钾、镁、钠、锰、铁、磷、硫、硅等灰分，以及水分。
4、由于大部分皮革有不同的处理工艺，如鞣制和染色等前加工，压花、拉毛、细鳞、打蜡和磨光等后加工，又有着猪、牛、羊、马、鳄鱼、蛇等不同动物的皮革；木材产品中人造板材有胶合板、中密度纤维板、刨花板等，高端实木的品种极其丰富，加上实木有上色、烤漆、木蜡、贴面等表面工艺，因此，对表层或涂层下基层皮革和实木的无损检测极其困难。对市场的监管提出了较高的要求，即需要有快速准确的现场检测设备和方法，对高端皮革和木材制品进行快检，进行成分检测，判定其成分是否与标称一致。
5、因此，如何
技术实现思路
1、本专利技术的第一个目的在于，针对现有技术中的问题，提供一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法。
2、为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：
3、一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：采用包括超连续空间位移光谱探测光路和超连续谱成像光路的超连续谱激光空间位移光谱检测仪进行检测，超连续谱激光器沿发射光轴发射出超连续宽谱激光，经光纤输出口耦合进入扩束镜进行扩束准直，射向光阀，主控制器通过光阀控制器控制光阀对超连续谱激光进行全透射和或全反射；
4、所述超连续空间位移光谱探测光路中，经光阀全透射的超连续谱激光射向超连续消像差锥形镜甲，超连续消像差锥形镜甲将射入的超连续谱平行激光变成一环形激光束，经全反镜反射后进入超连续消像差锥形镜乙，超连续消像差锥形镜乙输出环半径改变的环形激光，该环形激光经超连续带孔反射镜乙反射后沿探测光轴进入卡式物镜，经卡式物镜反射聚焦至探测目标，形成聚焦环，聚焦环上的部分散射光子穿出聚焦环的中心点，沿探测光轴反向进入卡式物镜，经卡式物镜反射后穿出，先后穿过超连续带孔反射镜乙和超连续带孔反射镜甲，经成像镜及比例分光片反射聚焦至光谱光轴上的输入光纤的光纤共轭点，经输入光纤传输进入光谱仪；
5、所述超连续谱成像光路中，经光阀全反射的超连续谱激光转向与发射光轴垂直的正交光轴，经超连续带孔反射镜甲反射转向至与发射光轴平行的探测光轴，穿过超连续带孔反射镜乙的中心孔进入卡式物镜，经卡式物镜反射聚焦至探测目标，
6、超连续谱激光空间位移光谱检测仪检测时，包括以下步骤：
7、步骤1，仪器初始化，开启超连续谱激光器，给运动电机发指令，设定超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴平移的扫描步长和起终位置，并将超连续消像差锥形镜甲移动至起始位置；
8、步骤2，控制光阀于全透射状态，进行超连续空间位移光谱探测，获取探测目标涂层和基层不同深度的超连续谱反射率；
9、步骤3，控制光阀于全反射状态，进行超连续谱成像探测，获得探测目标涂层的纹理信息；
10、步骤4，综合步骤2和步骤3的探测结果对探测目标涂层进行分析。
11、在采用上述技术方案的同时，本专利技术还可以采用或者组合采用如下技术方案：
12、作为本专利技术的优选技术方案：步骤2中包括以下步骤，
13、步骤2.1，检测标准白板反射的超连续光谱信号，通过主控制器进行存储；
14、步骤2.2，检测待测目标反射的超连续光谱信号，通过主控制器进行存储；
15、步骤2.3，将步骤2.2中的检测待测目标反射的超连续光谱信号与步骤2.1，检测标准白板反射的超连续光谱信号相除，得到涂层的超连续光谱反射率。
16、作为本专利技术的优选技术方案：步骤2.1中，主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到起始位置，对应的聚焦环的半径为零，聚焦环与中心点重合，开始检测标准白板反射的超连续光谱信号；从标准白板反射的超连续谱激光经超连续空间位移光谱探测光路进入光谱仪，光谱仪将标准白板反射的超连续光谱信号送至主控制器进行存储。
17、作为本专利技术的优选技术方案：步骤2.2中，所述主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到始止位置，聚焦环半径从零逐渐增大，环上部分透射激光光子穿透涂层进入基层，有部分散射光子从中心点穿出，这部分散射光子在水平方向上行进的距离等于聚焦环的半径，产生空间位移，随着聚焦环半径，空间位移增大，同时穿透涂层和基层的深度也逐渐增大。光谱仪将中心点处散射光子的超连续光谱信号送至主控制器进行存储。
18、作为本专利技术的优选技术方案：步骤3中，主控制器给光阀控制器发指令，控制光阀于全反射状态，进行超连续谱成像探测，探测目标涂层受超连续谱激光照射后发射的光线经超连续谱成像探测光路成像于成像面阵上，该超连续谱图像送至主控制器进行存储。
19、作为本专利技术的优选技术方案：所述检测方法的检测目标为皮革和木材，涂层为皮革经各种处理的表面或木材表面的油漆，基层为真皮层或木材。
20、本专利技术的第二个目的在于，针对现有技术中的问题，提供一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法的应用。
21、为此，本专利技术的上述目的通过以下技术方案实现：一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法的应用，步骤2获取的探测目标涂层和基层不同深度的超连续谱反射进行光谱分析，用于检测涂层和基层的分子组成及含量，并进行模式识别，判断涂层和基层的类型；步骤3获得的同一探测目标涂层的超连续光谱图像，用于进行图像处理分析以获得涂层的纹理信息，并辅助进行涂层的分确定和模式识别。
22、本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法及应用，利用超连续空间位移光谱探测光路和超连续谱成像光路复用超连续谱激光器、光纤输出口、扩束镜、光阀、超连续带孔反射镜乙、卡式物镜、超连续带孔反射镜甲、成像镜、比例分光片，在同一个检测中，仅通过对光阀的控制就实现超连续空间位移光谱探测光路和超连续谱成像光路的快速切换，获得完全重叠的探测目标涂层的超连续谱显微纹理和不同深度的表层、基层超连续反射光谱，进行分子和纹理组本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2中包括以下步骤，
3.如权利要求2所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2.1中，主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到起始位置，对应的聚焦环的半径为零，聚焦环与中心点重合，开始检测标准白板反射的超连续光谱信号；从标准白板反射的超连续谱激光经超连续空间位移光谱探测光路进入光谱仪，光谱仪将标准白板反射的超连续光谱信号送至主控制器进行存储。
4.如权利要求2所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2.2中，所述主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到始止位置，聚焦环半径从零逐渐增大，环上部分透射激光光子穿透涂层进入基层，有部分散射光子从中心点穿出，这部分散射光子在水平方向上行进的距离等于聚焦环的半径，产生空间位移，随着聚焦环半径，空间位移增大，同时穿透涂层和基层的深度也逐渐增大。光谱仪将中心点处散射光子的超连续光谱信号
5.如权利要求1所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤3中，主控制器给光阀控制器发指令，控制光阀于全反射状态，进行超连续谱成像探测，探测目标涂层受超连续谱激光照射后发射的光线经超连续谱成像探测光路成像于成像面阵上，该超连续谱图像送至主控制器进行存储。
6.如权利要求1所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：所述检测方法的检测目标为皮革和木材，涂层为皮革经各种处理的表面或木材表面的油漆，基层为真皮层或木材。
7.选用权利要求1-6任一权利要求所述的超连续谱激光空间位移光谱检测方法的应用，获取的探测目标涂层和基层不同深度的超连续谱反射进行光谱分析，用于检测涂层和基层的分子组成及含量，并进行模式识别，判断涂层和基层的类型；获得的同一探测目标涂层的超连续光谱图像，用于进行图像处理分析以获得涂层的纹理信息，并辅助进行涂层的分确定和模式识别。
...【技术特征摘要】
1.一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：
2.如权利要求1所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2中包括以下步骤，
3.如权利要求2所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2.1中，主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到起始位置，对应的聚焦环的半径为零，聚焦环与中心点重合，开始检测标准白板反射的超连续光谱信号；从标准白板反射的超连续谱激光经超连续空间位移光谱探测光路进入光谱仪，光谱仪将标准白板反射的超连续光谱信号送至主控制器进行存储。
4.如权利要求2所述的一种超连续谱激光空间位移光谱检测方法，其特征在于：步骤2.2中，所述主控制器控制超连续消像差锥形镜甲沿发射光轴按指定的扫描步长逐渐平移到始止位置，聚焦环半径从零逐渐增大，环上部分透射激光光子穿透涂层进入基层，有部分散射光子从中心点穿出，这部分散射光子在水平方向上行进的距离等于聚焦环的半径，产生空间位移，随着聚焦环半径，空间位移增大...
【专利技术属性】
技术研发人员：万雄，张亮，王泓鹏，贾建军，马艳华，方沛沛，辛英健，闫薪如，王一安，段明康，李康，
申请(专利权)人：国科大杭州高等研究院，
类型：发明
国别省市：
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