一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统

本发明涉及光学测量领域，具体涉及一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统。

背景技术：

1、随着生产制造业与科学技术的发展，光学位移测量领域越来越受到不同领域学者的广泛关注，越来越多的领域对光学位移测量产生很大的需求，其中包括医疗器械的生产制造、芯片尺寸的检测以及机械零件的尺寸检测等等。近年来光谱共焦技术有很大的发展，与传统的激光共焦技术相比，光谱共焦技术不需要依赖位移台来实现轴向的扫描，对于测量测量的效率有很大的提升。

2、现有的一些光谱共焦技术大多只能实现单点的测量，且其在测量物体时，还需要进行多次、反复的扫描，测量过程需要耗费大量的时间，且测量的效率不高。

3、有鉴于此，提出本申请。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统，能有效解决现有技术中的光谱共焦技术大多只能实现单点的测量，且其在测量物体时，还需要进行多次、反复的扫描，测量过程需要耗费大量的时间，且测量效率不高的问题。

2、本发明公开了一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,包括：数据处理终端、水平运动平台、配置在所述水平运动平台上方的照明组件、反射组件、以及光谱组件；

3、其中，所述反射组件配置在所述照明组件的第一端部的前方，所述光谱组件配置在所述反射组件的第一端部的前方，所述水平运动平台的数据端、所述光谱组件的数据端与所述数据处理终端电气连接，所述水平运动平台用于放置待测物品；

4、其中，所述照明组件配置为生成多束并行的不同波长的单色光，并聚焦到放置在所述水平运动平台上的待测物品的表面，再反射至所述反射组件；

5、其中，所述反射组件配置为反射所述照明组件提供给所述待测物品的入射光；

6、其中，所述光谱组件配置为接收以及横向展开所述反射组件反射的反射光，并将接收到的光线数据发送至所述数据处理终端。

7、优选地，所述水平运动平台为二维运动平台。

8、优选地，所述照明组件包括复色光源、多孔分光器、照明小孔机构、色散管镜、分光镜、以及聚焦镜；

9、其中，所述多孔分光器的一端与所述复色光源连接，所述多孔分光器的另一端朝向所述照明小孔机构，所述色散管镜配置在所述照明小孔机构的下方，所述分光镜的第二端面配置在所述色散管镜的下方，所述聚焦镜配置在所述分光镜的下方，所述多孔分光器发射的光线通过所述照明小孔机构射向所述色散管镜，所述复色光源、所述多孔分光器、所述照明小孔机构、所述色散管镜、所述分光镜、和所述聚焦镜的中心线一致。

10、优选地，所述聚焦镜为平凸透镜。

11、优选地，所述多孔分光器为光纤束多孔分光器。

12、优选地，所述多孔分光器为均匀多孔透光片分光器。

13、优选地，所述反射组件包括配置在所述分光镜的第一端部前方的准直镜。

14、优选地，所述准直镜为凸透镜。

15、优选地，所述光谱组件包括配置在所述反射组件的第一端部前方的透射光栅、以及配置在所述透射光栅的第一端部前方的彩色相机，其中，所述彩色相机的数据端与所述数据处理终端电气连接。

16、综上所述，本实施例提供的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统，所述照明组件的入射光部分聚焦至所述待测物品的表面，随后光线被反射至所述反射组件，再利用所述光谱组件的透射光栅实现对样品反射光进行像面横向光谱展开，展开光由所述光谱组件的彩色相机接收；所述数据处理终端用于连接所述光谱组件。其中，所述基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统用透射光栅和彩色相机代替光谱仪作为信号接收机构；采用多孔分光器代替普通光纤将原单点测量系统改进成多点的并行测量系统，减少了测量时间，提高了测量效率；并且用所述数据处理终端接收到的波长信息代表当前被测物表面的相对轴向高度，通过结合所述水平运动平台扫描测量被测物整个表面的高度变化值，获得物体表面形貌以及表面粗糙度和物体表面高度差值。从而解决了现有技术中的光谱共焦技术大多只能实现单点的测量，且其在测量物体时，还需要进行多次、反复的扫描，测量过程需要耗费大量的时间，且测量效率不高的问题。

技术特征：

1.一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，包括：数据处理终端、水平运动平台、配置在所述水平运动平台上方的照明组件、反射组件、以及光谱组件；

2.根据权利要求1所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述水平运动平台为二维运动平台。

3.根据权利要求1所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述照明组件包括复色光源、多孔分光器、照明小孔机构、色散管镜、分光镜、以及聚焦镜；

4.根据权利要求3所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述聚焦镜为平凸透镜。

5.根据权利要求3所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述多孔分光器为光纤束多孔分光器。

6.根据权利要求3所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述多孔分光器为均匀多孔透光片分光器。

7.根据权利要求3所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述反射组件包括配置在所述分光镜的第一端部前方的准直镜。

8.根据权利要求7所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述准直镜为凸透镜。

9.根据权利要求1所述的一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统,其特征在于，所述光谱组件包括配置在所述反射组件的第一端部前方的透射光栅、以及配置在所述透射光栅的第一端部前方的彩色相机，其中，所述彩色相机的数据端与所述数据处理终端电气连接。

技术总结
本发明提供了一种基于多点光谱探测的彩色共焦测量系统，包括：数据处理终端、水平运动平台、配置在水平运动平台上方的照明组件、反射组件、光谱组件；反射组件配置在照明组件第一端部前，光谱组件配置在反射组件第一端部前，水平运动平台、光谱组件与所述数据处理终端连接，水平运动平台用于放置待测物品；照明组件配置为生成多束并行的不同波长的单色光，并聚焦到待测物品表面，再反射至反射组件；光谱组件配置为接收以及横向展开反射组件反射的反射光，将接收到的光线数据发送至数据处理终端。旨在解决现有光谱共焦技术大多只能实现单点测量，在测量物体时，还需进行多次、反复的扫描，需要耗费大量的时间，且测量效率不高的问题。

技术研发人员：余卿,王子凡,颜华生,王寅,程方,王翀,张耀祖,刘浩
受保护的技术使用者：华侨大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/11