具有图像反演功能的高光谱图像检测系统的制作方法

本发明涉及一种高光谱图像检测系统，更具体的涉及一种具有图像反演功能的高光谱检测系统，属于光谱图像探测技术领域。

背景技术：

近距离高光谱图像检测技术，是由近代遥感技术引用延伸而来，具有信息量大，探测敏感度高，探测内容丰富等优点，能探测目标区域的微弱或隐性光谱影像信息，并通过对这种多维图像信息的数据分析，解析出与原来样品位置相关联的各种特征分布结果。在考古、文物修复、司法鉴定、刑事侦查、反恐缉毒、环境监测、生物医学、材料研究和国防安全等领域，具有重要用途。常规的高光谱图像检测系统如图1所示，包括高光谱成像仪1、电脑工作站2、样品台3和照明光源6，所述高光谱成像仪1和所述照明光源4设置于所述样品台9的上方，所述电脑工作站2与所述高光谱成像仪1电连接，工作时，在照明光源6的照明下，放置于样品台9上的被检样品的各个部位均被照亮，并向外反射光线。由于样品表面各位置的材料成分不同，产生的反射光的效果也不同。这种由样品表面材料分子结构决定的，在各个波段上对光的反射特性，被称之为该材料的反射光谱,每种材料都有自己独有的，且与别的种类不同的反射光谱。在高光谱图像采集过程中，高光谱成像仪1将样品表面的光谱信息，按照图像的格式记录下来，对应图像的每一个像素点，都记录了对应光谱特征信息。在电脑工作站2，借助专门的数据分析软件，可以对每个像素逐个进行数学分析和分类，做出分析结果图，利用这个分析结果图，可以对许多应用研究提供独到的技术帮助，给出眼睛不能直观判别的图像来，但是，分析结果图脱离了样品，不够直观，在一些文物修复、工程施工等领域的应用实践过程中，指导不够准确。

技术实现要素：

发明目的： 本发明目的在于针对现有技术的不足，提供一种直观显示分析结果的具有图像反演功能的高光谱图像检测系统。

技术方案： 本发明提供的第一个技术方案为：具有图像反演功能的高光谱图像检测系统，包括高光谱成像仪、电脑工作站、样品台和照明光源，还包括图像显示装置，所述图像显示装置与所述电脑工作站连接，将接收到的所述电脑工作站的分析结果投射至所述样品台，并且，投射的图像与放置于所述样品台上的样品完全吻合。

本技术方案的进一步限定为，所述图像显示装置为数字投影仪。

进一步地，还包括支架，所述高光谱成像仪、图像显示装置和照明光源设置于所述支架上。

进一步地，还包括用于辅助定标的激光指示器，所述激光指示器设置于所述支架上，其光线直射至所述样品台上。

进一步地，所述支架包括升降支柱。

进一步地，还包括放置所述样品台的工作台，所述工作台可倾斜和升降，并且可以与支架分离或移开。

有益效果：本发明提供的具有图像反演功能的高光谱图像检测系统，将分析结果反投到样品表面，并确保投射的图像与原物的尺寸和形状完全一致，分析出的结果影像（如：潜影，成份分布，痕迹等），被投射回到样品原来对应的位置，提高了分析结果的直观性和真实性，从而获得更直观的检测效果，以此更贴切的指导相关应用实践，如：文物修复，物证鉴定，现场勘察，工程施工，科学实验等。

附图说明

图1为常规的高光谱图像检测系统的结构示意图；

图2为本发明提供的高光谱图像检测系统的结构示意图。

具体实施方式

下面通过附图对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施例。

实施例1：本实施例提供具有图像反演功能的高光谱图像检测系统，其结构示意图如图1所示，包括高光谱成像仪1、电脑工作站2、样品台9和照明光源6，所述高光谱成像仪1和所述照明光源4设置于所述样品台9的上方，所述电脑工作站2与所述高光谱成像仪1电连接，工作时，在照明光源6的照明下，放置于样品台9上的被检样品的各个部位均被照亮，并向外反射光线，对于垂直放置的样品，如壁画，墙壁，悬挂物等，则不用样品台9，只需将支架5的设备安面调整到水平状态，并调整升降支柱至设备正对样品中心高度即可，高光谱成像仪1检测到反射光线将采集的数据传送至电脑工作站2，电脑工作站2对接收的数据进行处理，做出分析结构图。

本实施例中，还包括图像显示装置3，所述图像显示装置3与所述电脑工作站2连接，同时，图像显示装置3放置于样品台9的上方，并与高光谱成像仪1配合使用，将接收到的所述电脑工作站2的分析结果投射至所述样品所在位置，并且，投射的图像与原来位置的样品尺寸完全吻合，这时样品可以留在原位（原物标示），也可以移开（同尺寸复制）。图像显示装置3为数字图像显示装置，具有广泛的含义，包括数字图像投影，互动3D显示，数字虚拟显示（AR），现实虚拟增强显示（VR）等多种显示方式，本实施例中，图像显示装置3为数字投影仪，而且，为图像校正功能的数字投影仪，可以实现精确的投影。

为了实现图像显示装置3投射的图像与放置于所述样品台9上的样品完全吻合，本实施例采用了如下两种措施：

（1）设置激光指示器4，用于辅助定标，激光指示器4设置于所述支架5上，其光线直射至所述样品台9上。

（2）设置支架5，将高光谱成像仪1、图像显示装置3、激光指示器4和照明光源6设置于所述支架5上，而且，高光谱成像仪1和图像显示装置3设置在支架5上的精密定位的调节装置上，便于精密调节。

对于垂直放置的样品，将不用样品台9，将支架5设备安装面调整到水平状态，使激光器直射制样品面上，然后参照上述方法操作。

为了使用方便，支架5包括升降支柱7，便于调节上下的高度，支架5的仪器安装面可以在垂直至水平之间调整角度，以改变设备的正对工作方向，适应不同样品摆放状态（垂直、倾斜、水平等）的检测。还包括放置所述样品台9的工作台，所述工作台可倾斜和升降，并且可以与支架5分离或移开。

本实施例提供的具有图像反演功能的高光谱图像检测系统在工作时，需要按照如下步骤进行：

首先，高光谱成像仪1和图像显示装置3需要预先进行相互图像的几何校正，确保投射出的图像和相机采集的图像同时与实物准确对应。可以借助激光指示器4在样品上定标的办法，来校正相关位置。

然后，打开照明光源6，照亮样品，用高光谱成像仪1采集高光谱图像后，把检测到的高光谱图像信息传送至电脑工作站2进行图像数据分析，此时需保持投影仪相对于样品的位置不变。

再然后，由电脑工作站2运算出的分析结果，经图像显示装置3投射到样品（或参照物）上，并保持原来的位置关系。

通过上述的操作，获得更直观的检测效果，以此更贴切的指导相关应用实践（如：文物修复，物证鉴定，现场勘察，工程施工，科学实验等），提高了分析结果的直观性和真实性。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本发明，但其不得解释为对本发明自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本发明的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上作出各种变化。