一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置的制作方法

本实用新型属于光谱分析领域，涉及一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置。

背景技术：

高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于非常多窄波段的影像数据技术，其最突出的应用是遥感探测领域，并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。它集中了光学、光电子学、电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术，是传统的二维成像技术和光谱技术有机的结合在一起的一门新兴技术。

高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上，在从紫外到近红外(200-2500nm)的光谱范围内，利用成像光谱仪，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。

在实际应用中，为了同步获取样本的全波段特征光谱需要借助不同的探测单元或者切换不同的扫描结构来完成其全波段数据图像的采集等任务。为了保证样本在使用不同相机采集的数据时，样本在空间上不能有相对的偏移，否则无法确定同一点的样本光谱属性。但对有些样品而言，其属性会随着时间的变化而变化，高光谱推扫成像过程中，受制于高光谱相机自身属性无法实现全波段数据同步采集的制约，只能是先使用一种相机完成对样品数据的采集，再更换其他相机来完成样品的数据采集和存储，这个过程无论在操作上，还是时间上都会比较长，而且繁琐，同时还会引起样品属性差异的变化，对监测数据的时效性和精准性等问题带来了挑战，无法快速、高效、准确的获取同一目标的全波段(400nm～2500nm)高光谱图像数据信息。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于：提供了一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置，解决了无法快速、高效、准确的获取同一目标的全波段(400nm～2500nm)高光谱图像数据信息题。

本实用新型采用的技术方案如下：

一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置，包括暗箱，所述暗箱的上部设置有可见-近红外相机和短波红外相机，所述暗箱的中部设置有卤素光源，所述暗箱的底部设置有开口；所述暗箱的底部设置有样品箱，所述样品箱的上部设置有样品盘以及带动样品盘作水平运动的驱动机构，所述样品盘上的一端设置有反射白板。

进一步地，所述驱动机构包括平行设置的丝杠和固定轴，所述样品盘的一端通过固定件与固定轴滑动连接，另一端通过螺母固定在丝杠上，所述丝杠连接有电机。

进一步地，还包括横梁，所述可见-近红外相机和短波红外相机均设置有在所述横梁上，所述横梁连接有升降机构。

进一步地，所述升降机构为液压升降杆。

进一步地，所述卤素光源为四个，对称设置有暗箱的其中两块内壁上，且位于同一内壁的两个卤素光源叠置。

进一步地，所述卤素光源和内壁之间设置有角度调节支架。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

1.本实用新型的一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置通过样品板的移动，依次经过可见-近红外相机和短波红外相机进行暗背景单帧数据采集，并在各自数据采集工作之前，通过反射白板与两个相机完成单帧白帧数据的采集和对应的暗背景单帧数据采集，值得注意的是，可将见-近红外相机、短波红外相机、驱动机构与电脑终端或单片机连接，预设样品盘在可见-近红外相机和短波红外相机镜头下的停留时间，不仅仅能够实现一次性完成对样品全波段(400nm～2500nm)数据的采集，而且在很大程度上保证了待测样本在短时间内利用不同相机进行数据采集的时效性和准确性等问题，避免了样品在长时间光照条件下、高温环境下样本属性容易受到破坏等问题。

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，其中：

图1是本实用新型的一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置的一种外观视图；

图2是本实用新型的一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置的一种内部结构示意图；

图中标记：1.暗箱，2.样品箱，3.样品盘，4.反射白板，5.可见-近红外相机，6.短波红外相机，7.卤素光源，8.横梁，9.升降机构，10.丝杠，11.固定轴。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型，即所描述的实施例仅仅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。基于本实用新型的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。

需要说明的是，术语“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

下面结合实施例对本实用新型的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例一

本实用新型较佳实施例提供的一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置，如图1-图2所示，包括暗箱1，所述暗箱1的上部设置有可见-近红外相机5和短波红外相机6，所述暗箱1的中部设置有卤素光源7，所述暗箱1的底部设置有开口；所述暗箱1的底部设置有样品箱2，所述样品箱2的上部设置有样品盘以及带动样品盘作水平运动的驱动机构，所述样品盘上的一端设置有反射白板4。

具体的，样品盘初始位于可见-近红外相机5的一侧，反射白板4位于样品盘上靠近可见-近红外相机5的一端，由驱动机构带动样品盘沿可见-近红外相机5至短波红外相机6方向运动的过程中，当反射白板4正好处于可见-近红外相机5镜头的正下方时，可通过可见-近红外相机5镜头对准标准反射白板4，完成单帧白帧数据的采集和对应的暗背景单帧数据采集，可见-近红外开始第一帧数据的采集动作，并随着样品盘的移动，完成全部数据采集；同理，当反射白板4正好处于短波红外相机6镜头的正下方时，可通过短波红外相机6镜头对准标准反射白板4，完成单帧白帧数据的采集和对应的暗背景单帧数据采集，可见-近红外开始第一帧数据的采集动作，并随着样品盘的移动，完成全部数据采集。

优选的，所述驱动机构包括平行设置的丝杠10和固定轴11，所述样品盘的一端通过固定件与固定轴11滑动连接，另一端通过螺母固定在丝杠10上，所述丝杠10连接有电机。

本实用新型的一种能够实现全波段连续推扫成像的扫描装置不仅仅能够实现一次性完成对样品全波段400nm～2500nm数据的采集，而且在很大程度上保证了待测样本在短时间内利用不同相机进行数据采集的时效性和准确性等问题，避免了样品在长时间光照条件下、高温环境下样本属性容易受到破坏等问题。

实施例二

本实施例在实施例一的基础上，还包括横梁8，所述可见-近红外相机5和短波红外相机6均设置有在所述横梁8上，所述横梁8连接有升降机构9，优选的，所述升降机构为液压升降杆。

具体的，通过固定件将可见-近红外相机5和短波红外相机6固定于同一横梁8上，可见-近红外相机5和短波红外相机6的镜头前端面位于同一水平面，并通过液压升降杆使横梁8进行垂向位移，保证样本在使用不同相机采集的数据时，样本在空间上不能有相对的偏移，确保采取的为同一点的样本光谱属性。

实施例三

本实施例在实施例一的基础上，所述卤素光源7为四个，对称设置有暗箱1的其中两块内壁上，且位于同一内壁的两个卤素光源7叠置。通过多个卤素光源7的设置，增强样品盘的光照的强度和均匀性。

所述卤素光源7和内壁之间设置有角度调节支架。可根据实际情况需要，通过角度调节支架可对卤素光源7的照射角度进行调节。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型的保护范围，任何熟悉本领域的技术人员在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。