视频光谱仪校正装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及光谱校正技术领域，特别涉及一种匹配器损耗功率的计算方法及装置。
【背景技术】
[0002]光谱仪用来捕获光谱信息。传统的点扫描或线扫描式光谱仪采用时序扫描或空间扫描的方式，实际上是牺牲时间分辨率和空间分辨率来换取较高的光谱分辨率，其对机械稳定性要求较高，价格昂贵，且无法实时捕获光谱视频。滤波式光谱仪利用不同波段的滤波片来获取各个波段的光谱响应，空间分辨率很高，但受限于滤波片的数量无法达到较高的光谱分辨率。
[0003]目前出现了一种混合相机式视频光谱仪，其内部包含一台彩色相机和一台灰度相机，其中灰度相机用于光谱成像，依据棱镜掩膜式光谱成像原理以及基于高空间分辨率RGB信息的光谱信息传播，实现了光谱(4?20nm)、空间(百万像素)、时间(实时，15fps)三个维度上高分辨率视频获取。而这种合相机式视频光谱仪对于光谱图像的后续处理和分析很不方便，因此，需要对光谱仪进行光谱校正，以获得波长和该波长的单色光在光谱图像上响应位置之间的关系。
【发明内容】
[0004]本发明旨在至少在一定程度上解决上述相关技术中的技术问题之一。
[0005]为此，本发明的目的在于提出一种视频光谱仪校正装置，该装置可以对视频光谱仪进行光谱校正，且结构简单、操作简单、成本低。
[0006]为了实现上述目的，本发明的实施例提出了一种视频光谱仪校正装置，包括:用于输出单色光的单色仪；发光源，所述发光源用于为所述单色仪提供光源；积分球，所述积分球具有进光孔和出光孔，所述积分球的进光孔用于接收所述单色仪输出的单色光，所述积分球的出光孔输出均匀单色光；光谱仪，所述光谱仪的镜头正对所述积分球的出光孔且与所述积分球的出光孔间隔预定距离，所述光谱仪用于根据所述积分球输出的均匀单色光得到光谱图像；控制器，所述控制器分别与所述单色仪和光谱仪相连，所述控制器用于调整所述单色仪输出单色光的波长，并采集所述光谱仪在多个波长的单色光下对应的多个光谱图像，以及对所述多个光谱图像进行处理，得到所述光谱仪的多个波长对应的光谱校正数据，并根据所述光谱校正数据对所述光谱仪进行校正。
[0007]根据本发明实施例的视频光谱仪校正装置，通过控制器调节单色与输出单色光的波长，得到光谱仪在多个波长的单色光下的多个光谱图像，然后对多个光谱图像进行处理，得到光谱仪的多个波长对应的光谱校正数据，从而据此对光谱仪进行校正。因此，本发明的装置可以对基于棱镜掩膜式光谱成像原理的视频光谱仪进行光谱校正，且结构简单、操作简便、成本低。
[0008]另外，根据本发明上述实施例的视频光谱仪校正装置还可以具有如下附加的技术特征:
[0009]在一些示例中，所述控制器对所述多个光谱图像进行处理，包括:对所述光谱图像进行去噪；获得去噪后的光谱图像中各掩膜狭缝对应的光谱响应区域，并将所述光谱响应区域的中心作为该波长在光谱图像中的响应位置。
[0010]在一些示例中，所述发光源为卤钨灯光源。
[0011]在一些示例中，所述卤钨灯光源包括功率为250?的卤钨灯、光源室和配套稳流电源。
[0012]在一些示例中，所述控制器用于通过软件控制所述单色仪输出单色光的波长，通过设定数值使所述单色仪输出特定波长的单色光。
[0013]在一些不例中，所述积分球的进光孔的直径为I英寸，所述积分球的出光孔的直径为2.5英寸，所述积分球的进光孔和出光孔设置在所述积分球的赤道线上，且相隔90°。
[0014]在一些示例中，所述发光源、单色仪、积分球和光谱仪的高度可调。
[0015]在一些示例中，所述发光源和单色仪的进光孔和出光孔的狭缝大小均可调。
[0016]本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
【附图说明】
[0017]本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0018]图1是根据本发明一个实施例的视频光谱仪校正装置的结构框图；以及
[0019]图2是根据本发明一个实施例的波长为700nm的均匀单色光对应的光谱图像。
【具体实施方式】
[0020]下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
[0021]以下结合附图描述根据本发明实施例的视频光谱仪校正装置。
[0022]图1是根据本发明一个实施例的视频光谱仪校正装置的结构框图。如图1所示，该装置100包括:单色仪110、发光源120、积分球130、光谱仪140和控制器150。
[0023]其中，单色仪110用于输出单色光。发光源120用于为单色仪110提供光源。其中，在本发明的一个实施例中，发光源120例如为卤钨灯光源，更为具体地，卤钨灯光源例如包括功率为250w的卤钨灯、光源室和配套稳流电源，卤钨灯出光孔沿光轴与单色仪110的进光孔相匹配，为单色仪110提供光源。
[0024]积分球130具有进光孔和出光孔，积分球130的进光孔用于接收单色仪110输出的单色光，积分球130的出光孔输出均勾单色光。其中，在一些不例中，例如，积分球的进光孔直径为I英寸，出光孔的直径为2.5英寸，积分球的进光孔和出光孔设置在积分球的赤道线上，且相隔90°。具体地说，单色仪110出光孔沿光轴方向与积分球130进光孔相匹配，积分球130出光孔沿光轴方向放置带校正视频光谱仪，也即光谱仪140。
[0025]光谱仪140的镜头正对积分球130的出光孔且与积分球130的出光孔间隔预定距离，光谱仪140用于根据积分球130输出的均匀单色光得到光谱图像。在具体示例中，预定距离例如为O?10cm，也即光谱仪140的镜头设置在正对积分球130出光孔O?1cm处，使得从积分球130输出的均匀单色光能够完全覆盖光谱仪视场。
[0026]其中，在本发明的实施例中，例如，光谱仪140是一种混合相机式视频光谱仪，光谱仪内部包含了一台彩色相机和一台灰度相机，其中灰度相机用于光谱成像，根据棱镜掩膜式光谱成像原理以及基于高空间分辨率RGB信息的光谱信息传播，实现了光谱(4?20nm)、空间(百万像素)和时间(实时，15fps)三个维度上高分辨率视频获取。为了便于对光谱图像进行后续处理和分析，因此，控制器150需要对光谱仪140进行光谱校正，以获得波长和该波长的单色光在光谱图像上响应位置之间的关系。
[0027]控制器150分别与单色仪110和光谱仪140相连，用于调整单色仪110输出单色光的波长，并采集光谱仪140在多个波长的单色光下对应的多个光谱图像，以及对多个光谱图像进行处理，得到光谱仪140的多个波长对应的光谱校正数据，并根据光谱校正数据对光谱仪140进行校正。其中，在该示例中，控制器150例如为计算机。控制器150对多个光谱图像进行处理，具体包括:首先对光谱图像进行去噪处理，然后获得去噪后的光谱图像中各掩膜狭缝对应的光谱响应区域，并将光谱响应区域的中心作为该波长在光谱图像中的响应位置。
[0028]其中，在一些示例中，控制器150例如通过软件控制单色仪110输出单色光的波长，可通过设定数值使单色仪输出特定波长的单色光。另外，也可指定波长范围，扫描波长及时间间隔后控制单色仪110自动扫描。
[0029]需要说明的是，在上述示例中，发光源120、单色仪110、积分球130和光谱仪的高度均可调，更为具体地，例如通过支撑杆或支撑板调节。进一步地，发光源120和单色仪110的进光孔和出光孔的狭缝大小可调节，从而使积分球130出光孔处获得最大光强。
[0030]在具体实施例中，利用本发明的装置100对视频光谱仪进行光谱校正应在暗室环境中进行。作为具体地示例，本发明上述实施例的视频光谱