多波段勘察仪及多波段勘察系统的制作方法

本实用新型涉及刑事勘测领域，具体而言，涉及一种多波段勘察仪及多波段勘察系统。

背景技术：

当光照射在物质表面上时，物质可以吸收光，也可以反射光。某个特定物质可能较强地吸收某个特定波段的光，而强烈地反射其他波段的光。不同物质对光的吸收波段和反射波段是不同的。用一束特定波段的光照射承载痕迹的客体表面时，由于痕迹和背景客体对入射光的吸收率有较大差别，痕迹与客体之间的反差会显著加强。

由于在不同的现场中，痕迹的物质可能不同，承载痕迹的背景对入射光的吸收率也不同，只使用单色光源进行观察很难确保在各种现场都具有好的观察效果。因此，可广泛用于在刑侦过程中显现指纹、发现微量物证的多波段光源产生了。

但是，现有的多波段光源在结构与使用上，仍存在不便的地方，那就是在进行现场勘察时，采集物证图像不仅需要用多波段光源均匀照射痕迹，还需要将相机或摄像机的镜头对准痕迹表面，使镜头的主轴与痕迹表面垂直，才能采集到没有偏差的物证图像。因此，勘察人员往往需要分别操作多波段光源和摄像头，还要保持摄像时镜头的稳定，操作繁琐，使得现场勘察的效率变低。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种多波段勘察仪及多波段勘察系统，其将多波段光源与摄像机一体化，在使用多波段光源勘察刑侦现场痕迹的同时，还能够采集物证图像。

本实用新型的实施例是这样实现的：

第一方面，本实用新型提供了一种多波段勘察仪，其包括壳体，以及设置于所述壳体内的第一光源、第二光源、二向色镜、匀光单元、第一反射镜、镜头、光电传感器和电源，所述第一光源、所述第二光源、所述光电传感器分别与所述电源电连接，所述壳体上设置有存储器插槽，所述存储器插槽内设置有用于将所述光电传感器与图像存储器电连接的存储器接口，所述壳体在同一侧开设有第一出光口和取景口，所述第一光源和所述第二光源的发光波段不同，从所述第一光源发出的光经所述二向色镜反射依次通过所述匀光单元、所述第一反射镜从所述第一出光口出射，从所述第二光源发出的光经所述二向色镜透射依次通过所述匀光单元、所述第一反射镜从所述第一出光口出射，物光经所述取景口通过所述镜头在所述光电传感器的光敏面上成像。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一光源和所述第二光源为LED发光单元。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第一光源的发光波段峰值为460nm和617nm，所述第二光源的发光波段范围为500nm到600nm。

在本实用新型较佳的实施例中，所述壳体上设置有控制开关，所述控制开关与所述电源电连接，用于控制所述第一光源、所述第二光源和所述光电传感器的供电通断。

在本实用新型较佳的实施例中，所述匀光单元为复眼透镜。

在本实用新型较佳的实施例中，所述壳体上设置有环形握柄。

在本实用新型较佳的实施例中，所述多波段勘察仪还包括设置于所述壳体内的第三光源、第二反射镜和扩束整形器，所述第三光源与所述电源连接，所述壳体上与所述第一出光口和所述取景口的同一侧还开设有第二出光口，从所述第三光源发出的光依次经过所述第二反射镜、所述扩束整形器从所述第二出光口出射

在本实用新型较佳的实施例中，所述第三光源为半导体激光器。

在本实用新型较佳的实施例中，所述第三光源的发光波段范围为780nm到980nm。

第二方面，本实用新型还提供了一种多波段勘察系统，其包括图像显示器和如上所述的多波段勘察仪，所述多波段勘察仪的壳体上设置有图像输出接口，所述图像显示器和所述多波段勘察仪的光电传感器通过所述图像输出接口电连接。

本实用新型提供的多波段勘察仪及多波段勘察系统，在同一壳体中设置了由第一光源、第二光源、二向色镜、匀光单元和第一反射镜构成的多波段光源结构部分，以及由镜头和光电传感器构成的摄像结构部分，且将用于多波段光源出光的第一出光口和用于采集图像的取景口设置在壳体的同一侧，保证了在用多波段光源勘察痕迹的同时能够使镜头的主轴垂直于痕迹平面，以得到没有偏差的图像。另外，通过在多波段光源光路中设置匀光单元和两个相对独立且发射波段不同的光源，使多波段光源的光源质量和选择性提高。与现有技术相比，可在利用多波段光源勘察刑事案件现场的同时，通过镜头和图像传感器拍摄物证，并可通过在存储器插槽中插入图像存储器将物证图像记录下来，使现场取证更为方便。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型第一实施例提供的多波段勘察仪的结构示意图；

图2为本实用新型第一实施例提供的多波段勘察仪工作时的光路图；

图3为本实用新型第一实施例提供的多波段勘察系统的结构示意图；

图4为本实用新型第二实施例提供的多波段勘察仪的结构示意图；

图5为本实用新型第二实施例提供的多波段勘察仪工作时的光路图。

图标：100-壳体；110-第一出光口；120-第二出光口；130-取景口；150-存储器插槽；170-图像输出接口；210-第一光源；220-第二光源；230-第三光源；300-二向色镜；400-匀光单元；510-第一反射镜；520-第二反射镜；610-镜头；620-扩束整形器；700-光电传感器；800-电源；900-控制开关；1000-多波段勘察仪；1500-图像显示器；2000-多波段勘察系统。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

对于描述光束前进过程的术语，例如“射入”、“经过”、“通过”、“透射”等并不表示要求光束完全穿透或是分束，而是描述一种光学变化或光学处理。如“通过”仅仅是指光束经过该光学元件之后发生了光学上的变化，使光束受到处理而获得解决技术问题所需要的光束，根据具体实施方案中光学元件的不同，可能是反射也可能是透射。另外，“透射”是指光束入射到某一物质分界面发生折射并穿透该分界面的现象，与“反射”相对。

此外，术语“水平”、“竖直”、等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

此外，“输入”、“输出”、“返回”、“形成”等术语应理解为是描述一种光学、电学变化或光学、电学处理。如“形成”仅仅是指光信号或电信号通过该元件、仪器或装置之后发生了光学上或电学上的变化，使得所述光信号或所述电信号受到处理，进而获得实施技术方案或解决技术问题所需要的信号。

在本实用新型的具体实施例附图中，为了更好、更清楚的描述多波段勘察仪及多波段勘察系统中各结构元件的工作原理，表现其中各部分的连接关系，只是明显区分了各元件之间的相对位置关系，并不能构成对元件或结构内的光路方向、连接顺序及各部分结构大小、尺寸、形状的限定。

第一实施例

请参照图1，本实施例提供了一种多波段勘察仪1000，其包括壳体100，以及设置于所述壳体100内的第一光源210、第二光源220、二向色镜300、匀光单元400、第一反射镜510、镜头610、光电传感器700和电源800。所述第一光源210、第二光源220和光电传感器700分别通过在壳体100内部设置的电路与电源800电连接。

本实施例中，壳体100内部开设有两个通道，一个作为多波段光源照明光路的通道，其中从内到外依次设置有第一光源210、第二光源220、二向色镜300、匀光单元400及第一反射镜510，该通道最终通过在壳体100一侧设置的第一出光口110通向壳体100外部；另一个作为摄像光路的通道，其中从内到外依次设置有光电传感器700和镜头610，该通道最终通过在壳体100上与第一出光口110同一侧设置的取景口130通向壳体100外部。

本实施例中，光电传感器700可以是CCD(Charge Coupled Device，电荷耦合元件)或CMOS(Complementary Metal-Oxide Semiconductor，金属氧化物半导体元件)。光电传感器700的光敏面正对镜头610且与镜头610的主轴垂直，用于接收物体从取景口130通过镜头610形成的成像光信号，并将光信号转换为携带图像信息的电信号，以在后续图像采集中进一步对图像信号进行输出。

壳体100的一侧表面设置有可以打开和关闭的存储器插槽150，存储器插槽150内设置有存储器接口。在需要对光电传感器700转换后输出的图像信息进行存储时，可在存储器插槽150中插入图像存储器，通过存储器接口将光电传感器700与插入存储器插槽150中的图像存储器电连接，以使图像存储器能够接收并存储由光电传感器700输出的图像信息。本实施例中，图像存储器可以是多种常见的存储卡，例如SD卡(Secure Digital Memory Card)、CF卡(Compact Flash Card)或TF卡(Trans-flash Card)，在设计存储器接口时，可以根据市场使用情况、成本及产品结构等来综合考虑存储器接口的类型，以使存储器接口和预期使用的图像存储器在图像信号传输上相匹配。

本实施例中，壳体100外侧还设置有环形握柄。环形握柄设置于壳体100上与取景口130相对的另一侧。环形握柄远离壳体100的一侧设置为弧形，和人手部的肌肉弧度相近，可提高握持时的舒适度；靠近壳体100的一侧设置为波浪形，可提高人手在抓取时的稳定度。环形握柄可以在设计壳体100时即镂空形成，也可以是在壳体100制造完成之后，从外部可拆卸式的与壳体100连接。根据使用情况的不同，在设计壳体100时，环形握柄设置在壳体100上的位置可以适当改变，以提高产品的适用性。

本实施例中，壳体100外部靠近环形握柄的上侧还设置有控制开关900，所述控制开关900通过在壳体100内部设置的电路与电源800电连接。控制开关900上有三个按钮，可分别控制第一光源210、第二光源220和光电传感器700的供电通断。电源800可以是常见的锂电池或化学电池，还可以是外接其他电路的单相或三相电源800。

构成多波段光源的第一光源210和第二光源220的发光波段不同，第一光源210和第二光源220可以是激光光源、灯泡或是LED光源。本实施例中，第一光源210可以是OSRAM公司出产的型号为“LE BA Q6WM”的LED发光单元，其能够发出中心谱线(发光波段峰值)在617nm波段的红光和中心谱线在460nm波段的蓝光；第二光源220可以是OSRAM公司出产的型号为“LCG H9RN”的LED发光单元，其能够发出波段范围在500nm到600nm之间的绿光。

本实施例中，二向色镜300对波段在绿光范围内的光束透射，而对不在绿光范围内的光束反射。由第一光源210发出的红光和蓝光入射到所述二向色镜300上被反射，而由第二光源220发出的绿光经过所述二向色镜300透射。通过调节设置在壳体100外部的控制开关900，可以选择第一光源210单独输出、第二光源220单独输出，还可以选择第一光源210和第二光源220同时输出。第一光源210和第二光源220同时输出的模式下，相当于覆盖了从红光到蓝光的可见光波段范围，此时通过在第一出光口110处设置不同颜色的滤光片，可以满足大部分勘察现场所需要的多波段光源条件。

匀光单元400可以是复眼透镜、磨砂玻璃或其他能够将通过二向色镜300的光均匀发散的透明元件。本实施例中，使用的匀光单元400为复眼透镜，其由前后靠的很近的两个大致相同的微透镜阵列组成，其中，靠近二向色镜300的微透镜阵列的焦面，刚好处于远离二向色镜300的微透镜阵列的透镜单元中心面上。经过二向色镜300的光束在复眼透镜的两个微透镜阵列之间均匀发散，最终通过复眼透镜出射的光束在出光面上即是均匀发散的。

本实施例中，镜头610是由多个透镜组成的透镜组，用于将物光会聚并在光电传感器700的光敏面上成像。由于镜头610的设计已经很成熟，只需要根据摄像光路的结构来进行镜头610的选择，需要保证镜头610的像面与光电传感器700的光敏面重合，以获得较好的成像质量。

请参照图2，在使用本实施例提供的多波段勘察仪1000勘察现场时，将壳体100上的取景口130一侧正对需要拍摄的物体，并调整物体到镜头610的距离直至由第一出光口110出射的光束能够照射在物体上。同时打开第一光源210和第二光源220，从第一光源210发出的光经二向色镜300反射依次通过匀光单元400、第一反射镜510，最后从所述第一出光口110出射；从第二光源220发出的光经二向色镜300透射依次通过匀光单元400、第一反射镜510，最后从所述第一出光口110出射，均匀照射到物体的表面。由物体反射或辐射出的物光，经取景口130通过镜头610，最后在所述光电传感器700的光敏面上成像，即完成了对物证的拍摄。

请参照图3，本实施例还提供了一种多波段勘察系统2000，包括图像显示器1500如上所述的多波段勘察仪1000。多波段勘察仪1000的壳体100外部一侧，设置有图像输出接口170，所述图像显示器1500和所述多波段勘察仪1000的壳体100内部设置的光电传感器700通过所述图像输出接口170电连接，以将由光电传感器700输出的图像信号传输到图像显示器1500中进行即时查看，更有利于对物证的选取和拍摄。

本实施例中，图像输出接口170可以是常用的图像传输接口，例如HDMI接口(High Definition Multimedia Interface)、AVG接口(Video Graphics Array)或DVI接口(Digital Visual Interface)等。图像显示器1500可以是常用的具有和图像输出接口170匹配的输入接口的显示设备，例如液晶显示屏、电视机或手机等可以用于显示图像的设备。

第二实施例

请参照图4，本实施例提供了一种多波段勘察仪1000，和本实用新型第一实施例最大的不同在于，本实施例提供的多波段勘察仪1000还包括设置于壳体100内的第三光源230、第二反射镜520和扩束整形器620，第三光源230与所述电源800连接。本实施例中，第三光源230也可通过控制开关900上的按钮独立控制打开和关闭。

类似于第一出光口110的设置，壳体100上与第一出光口110和取景口130的同一侧还开设有第二出光口120，从第二出光口120向壳体100内部依次设置有扩束整形器620、第二反射镜520和第三光源230。

本实施例中，第三光源230可以是半导体激光器，例如980nm红外半导体激光器，其输出波段的中心谱线分别在780nm、808nm和980nm。由于激光输出的光束单色性很好，其在780nm到980nm之间虽有光强分布，但不在峰值处的光强十分弱，有利于在勘察时，对部分有高单色性光源要求的物证进行观察并取证。

本实施例中，扩束整形器620可以是透镜组，其中包括用于修正波形的整形透镜和用于使激光形成均匀光斑的扩束镜。

请参照图5，从第三光源230发出的光，依次经过第二反射镜520、扩束整形器620，最后从第二出光口120发散式出射，其中一部分照射在物体表面，起到照明的作用。

综上所述，本实用新型提供的多波段勘察仪及多波段勘察系统，在同一壳体中设置了由第一光源、第二光源、二向色镜、匀光单元和第一反射镜构成的多波段光源结构部分，以及由镜头和光电传感器构成的摄像结构部分，且将用于多波段光源出光的第一出光口和用于采集图像的取景口设置在壳体的同一侧，保证了在用多波段光源勘察痕迹的同时能够使镜头的主轴垂直于痕迹平面，以得到没有偏差的图像。另外，通过在多波段光源光路中设置匀光单元和两个相对独立且发射波段不同的光源，使多波段光源的光源质量和选择性提高。与现有技术相比，可在利用多波段光源勘察刑事案件现场的同时，通过镜头和图像传感器拍摄物证，并可通过在存储器插槽中插入图像存储器将物证图像记录下来，使现场取证更为方便。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。