一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置及方法与流程

技术特征：
1.一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：包括支撑单元(1)、电动平移单元(2)、角度调节单元(3)、图像存储单元(4)、高光谱线阵成像单元(5)、供电转换单元(6)和上位机单元(7)；其中：所述支撑单元(1)，为整个装置的支撑平台，包括支架(11)和带有自锁机构的脚轮(12)；通过打开脚轮(12)使支撑单元(1)移动进行被测目标的更换；支架(11)用来固定电动平移台(2)、图像存储单元(4)及供电转换单元(6)；所述电动平移单元(2)，将旋转运动转换成平移运动，负责高光谱线阵成像单元(5)的平移成像，包括运动控制器(21)、交流伺服电机(22)、伺服驱动器(25)、滚珠丝杠(27)及相应联轴器(24)、基座及轨道(26)、运动滑块(23)；所述的角度调节单元(3)，负责高光谱线阵成像单元(5)的平移成像时，高光谱线阵成像单元(5)线扫描平面与电动平移单元(2)平移平面的角度调节，可调范围0°-90°；角度调节单元(3)与电动平移单元(2)刚性连接；根据斜模成像的要求，手动调节角度调节单元(3)的刻度盘，形成不同夹角；所述图像存储单元(4)，为可以同时接收6路高光谱图像的无压缩存储器，通过CAMLink接口与高光谱线阵成像单元(5)的高光谱相机(52)相连，通过ESata接口与上位机单元(7)相连；所述的高光谱线阵成像单元(5)能够同时获得视场内840个谱段的图像，包括直角连接件(51)、高光谱像机(52)和镜头(53)，高光谱线阵成像单元(5)与角度调节单元(3)通过直角连接件(51)连接；所述供电转换单元(6)是给整个一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置用电模块供电，包括AC、DC/DC模块；供电转换单元(6)通过不同接口给图像存储单元(4)、高光谱线阵成像单元(5)、电动平移台(2)、上位机单元(7)供电；所述上位机单元(7)控制整个装置的运行，它分别通过计算机接口与电动平移单元(2)、图像存储单元(4)通信；对图像采集单元(5)中高光谱像机(52)的参数设置、电动平移台单元(2)相关参数的设置，从而实现图像数据的获取、分析与存储，并提供图像显示功能；对图像存储单元(4)和高光谱线阵成像单元的控制，得到的被测目标斜模高光谱图像。2.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述支撑单元(1)中的支架(11)由铝型材搭建而成，通过螺栓与电动平移台(2)的基座(26)连接；自锁脚轮(12)与支架(11)连接，自锁结构可保证测量时装置的稳定性。3.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述的电动平移单元(2)包括运动控制器(21)、交流伺服电机(22)、伺服驱动器(25)、滚珠丝杠(27)及相应联轴器(24)、基座及轨道(26)、运动滑块(23)；其中滚珠丝杆(27)固定在基座及轨道(26)内，通过相应的联轴器(24)与交流伺服电机(22)连接，滚珠丝杠(27)为P级滚珠丝杠，行程2000mm，工作外径25mm；运动控制器输出高速脉冲给伺服驱动器(25)，伺服驱动器(25)直接驱动交流伺服电机(22)的运行，进而带动滚珠丝杠(27)转动，使得滑块(23)及装配在滑块(23)上的高光谱线阵成像单元(5)及角度调节单元(3)发生平移，实现高光谱像机的斜模成像。4.根据权利要求2所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述角度调节单元(3)通过底面与运动滑块(23)刚性连接，根据斜模成像的要求，手动调节角度调节单元(3)的刻度盘，形成不同的夹角。5.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述图像存储单元(4)是一种并行的6路图像存储系统，存储器的大小2048G，有6个CAMLink接口，一个授时接口，一个ESata接口，存储的图像可以通过ESATA导出。6.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述高光谱像机直角连接件(51)由硬铝加工而成，整体形状为丁字形，在呈长方形的平面上有四个有螺纹孔，用来安装高光谱线阵成像单元(5)，另一个直角边通过螺栓的与角度调节单元(3)固定一起。7.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述高光谱图像相机(52)光谱范围400-1000nm，光谱分辨率2-3nm，探测原件CCD，像元数1392X1040，接口CAMLink；镜头(53)为OLE22，焦距22.5；光谱范围：400-1000nm，线阵CCD长度最大12.8mm；探元尺寸；无畸变；镜头孔径F/2.4；最小对焦距离30cm。8.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述供电转换单元(6)输入电压220V，输出一路DC19V，5A；5路DC12V，2A。9.根据权利要求1所述的一种超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置，其特征在于：所述上位机单元(7)中的上位机为至少具有两个串口、一个ESata接口，系统内存大于2GB，支持WindowsXP操作系统的笔记本电脑。10.一种利用权利要求1-9任意一项所述的超分重建的斜模高光谱成像地面试验装置进行试验的方法，其特征在于实现过程如下：(1)首先将所述装置放在室外开阔的地方，放置时将位于地面的支撑单元(1)调平，保证角度调节单元(3)处于零的位置，此时高光谱线阵成像单元线扫描平面与电动平移单元(2)平移平面的垂直，给整个所述装置供电，对电动平移单元(2)和高光谱线阵成像单元(5)进行初始化；(2)对高光谱线阵成像单元(5)进行初始化，直至调节图像清晰为止，调节办法：通过硬件调节高光谱相机(52)的方式调节图像，使图像最清晰，如果这种方式图像清晰不能满足要求，则在保证前面调整结果的基础上，打开调整高光谱相机(52)的图像，作进一步的调整，直至图像清晰为止，对镜头(53)进行固定，以保证调整后镜头(53)的焦距和光圈不变；(3)打开电动平移单元(2)，通过对被测目标距离高光谱线阵成像单元(5)的像敏面的距离进行估计，对电动平移单元(2)进行初始化，在初始化过程中直至调节图像清晰为止；(4)根据测试要求，调节角度调节单元(3)到相应的角度，可调范围0°-90°，采集被测目标的斜模成像图像，观察采集图像的质量是否满足要求，如图像模糊，需重新对电动平移单元(2)的速度和加速度参数进行调节，直至获取被测目标。