[发明专利]一种跨平台的无线采集可视化的便携式地物光纤光谱仪

说明书

技术领域

本发明专利属于一种便携式地物光纤光谱仪，能够实现数据的无线采集、可视化测量以及跨平台控制的功能，具体是一种跨平台的无线采集可视化的便携式地物光纤光谱仪。

背景技术

我国幅员辽阔，地大物博，矿产资源丰富，湖泊、海洋、农作物种植面积和森林植被的覆盖面积也非常辽阔。虽然我们可以通过卫星遥感获取矿藏，湖泊、海洋、农作物及森林植被的信息，但这些信息往往较粗，我们需要对这些矿物、湖泊、海洋、农作物及森林植被进行实地监测，因而非常需要一种快速的实地探测工具。

目前的地物光谱仪主要有美国ASD公司的FieldSpec系列，美国SVC公司HR系列和美国SEI公司的PSR和SR系列等。这些地物光谱仪的波长范围大都是350-2500nm，由两到三个通道拼接而成。其中可见光通道(350-1000nm)均采用一个512像素的Si(硅)阵列探测器，近红外通道则采用一到两个256像素的InGaAS(铟镓砷)探测器拼接而成。而ASD公司的FieldSpec系列地物光谱仪的近红外通道采用两个单点InGaAs探测器配合扫描光栅的方法实现1000-2500nm波长范围的扫描测量，单次测量时间较长(需100ms)，并且随着时间的推移，这些运动的光学元器件容易损坏，造成高昂的维护费用。此外，这些地物光谱仪都需要专门的操作终端，使得测试控制、数据获取和数据分析都变得较为复杂。

发明内容

本发明目的在于提供一种跨平台支持的便携式地物光纤光谱仪，具有无线数据采集的能力，无需任何数据连接线缆，方便地物光谱数据的采集。在记录地物光谱数据的同时可以同步记录可见光照片和地理位置信息，便于后期海量地物光谱数据的整理和分析。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：设计一种跨平台的无线采集可视化的便携式地物光纤光谱仪，其特征在于主要包括：CCD可视化模块、地物标准探头、一分二光纤、可见光光谱仪、近红外光谱仪、第一电路板、第二电路板、嵌入式模块、GPS模块、无线模块和供电系统；所述CCD可视化模块的控制端与嵌入式模块电连，地物标准探头的控制端接一分二光纤的总线上，一分二光线的两个分支分别与可见光谱仪、近红外光谱仪连接；可见光谱仪通过第一电路板与嵌入式模块电连接，近红外光谱仪通过第二电路板与嵌入式模块电连接；所述嵌入式模块还设置有两个通道分别与GPS模块、无线模块电连接，所述GPS模块、无线模块接入到供电系统上；

所述地物标准探头上设置有一个2048像素的阵列探测器和一个512像素的InGaAS探测器。

本发明具有的优点和积极效果是：

1、由于采用了微型光纤光谱仪作为核心器件，大大提高了测量速度，体积小重量轻，兼顾测量精度的同时具有很好的便携性。

2、具备基于网页式的嵌入式控制模块，因而具有跨平台支持的能力，使得任何具有无线接收功能的操作终端都可操作控制光谱采集(如智能手机、平板电脑、笔记本和计算机等)，大大方便了地物光谱数据的采集。

3、内置的无线模块，使得控制终端和设备主机之间无需任何数据连接线缆，在50米范围内操作流畅，适合野外测量应用。

4、内置的CCD模块，可以实现可视化测量，在采集地物光谱的同时自动记录当前被测目标的可见光照片。内置的GPS模块可以同步记录地理位置信息， 为后期进行地物光谱数据的分析处理提供了很好的筛选依据。

附图说明

图1为本发明地物光纤光谱仪一种实施例的主要部件连接关系示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施例做详细说明。

一种跨平台的无线采集可视化的便携式地物光纤光谱仪(简称地物光纤光谱仪，参见图1)，其特征在于主要包括：CCD可视化模块1、地物标准探头2、一分二光纤3、可见光光谱仪4、近红外光谱仪5、第一电路板6、第二电路板7、嵌入式模块8、GPS模块9、无线模块10和供电系统11。所述CCD可视化模块1的控制端与嵌入式模块8电连，地物标准探头2的控制端接一分二光纤3的总线上，一分二光线3的两个分支分别与可见光谱仪4、近红外光谱仪5连接。可见光谱仪4通过第一电路板6与嵌入式模块8电连接，近红外光谱仪5通过第二电路板7与嵌入式模块8电连接。所述嵌入式模块8还设置有两个通道分别与GPS模块9、无线模块10电连接，所述GPS模块9、无线模块10接入到供电系统11上。

所述地物标准探头2上设置有一个2048像素的阵列探测器和一个512像素的InGaAS探测器。