一种沙棘多光谱散射图像采集系统的制作方法

本实用新型涉及图像采集领域，具体涉及一种沙棘多光谱散射图像采集系统。

背景技术：

沙棘是一种落叶性灌木，其特征是耐旱，抗风沙，沙棘是一种药食同源植物，我国的中国沙棘主要分布在华北、西北及四川等地，云南沙棘分布于四川、云南、西藏等地，沙棘是一种含有多种维生素、多种微量元素、多种氨基酸和其他活性物质的药用食物，并且沙棘果和油具有很高的药用价值，可以降低胆固醇，缓解心绞痛发作等。

国际市场上沙棘食品争相抢购，而我国的沙棘虽然分布面积广，但想要将我国的沙棘出口成为生产大国还存在一定的问题，主要原因之一是我国沙棘采摘后商品化处理技术落后，发达国家采摘后商品化处理率达90％，而我国处理率不到40％，我国在水果产中、收购、流通、储运等环节缺乏无损检测仪器和在线检测设备，导致生产与作业操作劳动强度大，无法实现智能高效的商品化处理，现在的检测方式大都采用高光谱成像技术，即将目标对象经分光器把复合光分离成单色光并在光电探测器上形成图像的技术，但是该技术容易受到分光精度、光照条件、相机响应效率等影响，导致检测精度下降。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种沙棘多光谱散射图像采集系统，主要解决现有技术中存在的由于分光精度、光照条件、相机响应效率等影响，导致检测精度不高问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：

一种沙棘多光谱散射图像采集系统，包括为被测沙棘提供光源的电灯，与电灯连接并可控制光强度的光强控制器，罩在电灯外侧用于聚集光源的灯罩，连接在灯罩上的聚光管，与聚光管另一端连接、并用于为被测沙棘提供入射光线的灯罩探头，用于采集散射图像的ccd相机，与ccd相机连接并用于显示散射图像的计算机，以及安装在光强控制器与灯罩之间起支撑作用的支架；所述ccd相机前端采用聚焦镜头，聚焦镜头前端安装有滤光器。

具体地，所述聚光管外设有可弯曲固定的管套；其中管套一端与灯罩连接、另一端与灯罩探头连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型通过安装的光强控制器对电灯的光强度进行控制，然后电灯的光通过聚光管达到灯罩探头并照射在被测沙棘上，光在沙棘表面形成散射，设置在高分辨率ccd相机前端的滤光器直接滤除不需要采集的光线，然后ccd相机在灯罩探头的照射下直接对沙棘表面进行图像采集，并且不会受光照条件、相机响应速率等的影响。

(2)本实用新型灯罩探头的位置高度可通过设置在聚光管外的管套来调节，该管套可以弯曲也可伸直，并且能够保持形态不变，测试时，可根据实际需求调整管套的弯曲度，以此满足灯罩探头的最佳照射位置。

(3)本实用新型采用的ccd相机具有体积小、重量轻、不受磁场影响、具有抗震等优势。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

上述附图中，附图标记对应的部件名称如下：

1-电灯，2-光强控制器，3-灯罩，4-聚光管，5-灯罩探头，6-ccd相机，7-计算机，8-支架，9-聚焦镜头，10-滤光器，11-管套。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。

实施例

如图1所示，一种沙棘多光谱散射图像采集系统，包括为被测沙棘提供光源的电灯1，与电灯1连接并可控制光强度的光强控制器2，罩在电灯1外侧用于聚集光源的灯罩3，连接在灯罩3上的聚光管4，与聚光管4另一端连接、并用于为被测沙棘提供入射光线的灯罩探头5，用于采集散射图像的ccd相机6，与ccd相机6连接并用于显示散射图像的计算机7，以及安装在光强控制器2与灯罩3之间起支撑作用的支架8；所述ccd相机6前端采用聚焦镜头9，聚焦镜头9前端安装有滤光器10。

并且，所述聚光管4外设有可弯曲固定的管套11；其中管套11一端与灯罩3连接、另一端与灯罩探头5连接。

将被测沙棘放置在实验平台上，开启电灯1，光束在聚光管4中经过全反射到达灯罩探头5端并照射在沙棘上，由于沙棘为不均匀介质，从灯罩探头5发射出来的光在沙棘表面形成散射光，正常情况下，散射光将通过滤光器10进入ccd相机6中，如果散射光线没有进入ccd相机6中，则需要对灯罩探头5的照射位置进行调整，调整的方法是通过改变聚光管4外管套11的弯曲程度，找到满足测试光线的位置，当ccd相机6在经过滤光器10后能够看到散射光线时，则说明位置已调好。

然后将ccd相机6与计算机7进行连接，调整聚焦镜头9，对沙棘在灯照情况下的散射光线进行拍摄，拍摄的图像同时传输到计算机7上显示，如果计算机7上的图像显示不佳时，可以通过微调聚焦镜头9，然后ccd相机6继续对沙棘进行拍照，同时可通过光强控制器2对电灯1进行光强度调整，测试沙棘在不同光强度下散射情况，同时ccd相机6高速拍下相应图像并存储，然后计算机7对不同光照情况下的散射图像进行比对处理。

上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，并非对本实用新型保护范围的限制，但凡采用本实用新型的设计原理，以及在此基础上进行非创造性劳动而做出的变化，均应属于本实用新型的保护范围之内。

技术特征：

1.一种沙棘多光谱散射图像采集系统，其特征在于，包括为被测沙棘提供光源的电灯(1)，与电灯(1)连接并可控制光强度的光强控制器(2)，罩在电灯(1)外侧用于聚集光源的灯罩(3)，连接在灯罩(3)上的聚光管(4)，与聚光管(4)另一端连接、并用于为被测沙棘提供入射光线的灯罩探头(5)，用于采集散射图像的ccd相机(6)，与ccd相机(6)连接并用于显示散射图像的计算机(7)，以及安装在光强控制器(2)与灯罩(3)之间起支撑作用的支架(8)；所述ccd相机(6)前端采用聚焦镜头(9)，聚焦镜头(9)前端安装有滤光器(10)。

2.根据权利要求1所述的一种沙棘多光谱散射图像采集系统，其特征在于，所述聚光管(4)外设有可弯曲固定的管套(11)；其中管套(11)一端与灯罩(3)连接、另一端与灯罩探头(5)连接。

技术总结
本实用新型公开了一种沙棘多光谱散射图像采集系统，主要解决了现有技术中存在的由于分光精度、光照条件、相机响应效率等影响，导致检测精度不高问题。该系统包括为被测沙棘提供光源的电灯，与电灯连接并可控制光强度的光强控制器，罩在电灯外侧用于聚集光源的灯罩，连接在灯罩上的聚光管，与聚光管另一端连接、并用于为被测沙棘提供入射光线的灯罩探头，用于采集散射图像的CCD相机，与CCD相机连接并用于显示散射图像的计算机，以及安装在光强控制器与灯罩之间起支撑作用的支架；所述CCD相机前端采用聚焦镜头，聚焦镜头前端安装有滤光器。通过上述方案，本实用新型达到了可精确检测的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

技术研发人员：张江林;庄慧敏;周凡超;向开波;廖昀;王保强;黄宗慧;唐必秀;黄宗莉
受保护的技术使用者：成都信息工程大学
技术研发日：2018.08.23
技术公布日：2020.12.08