[发明专利]一种标准反射式超连续谱成像方法

说明书

本发明公开了一种标准反射式超连续谱成像方法，该方法基于标准反射式超连续谱成像仪上实现，包括激光多光谱成像定标、太赫兹扫描成像定标、激光多光谱成像、太赫兹扫描成像、图像后处理等五个步骤。本发明的有益效果是，提供了超连续谱匀光激光源与太赫兹单束聚焦扫描的照明方法，结合标准黑白板校正，由于珍稀动物羽毛、皮张等样品的几何形状覆盖不了整幅图像，黑底校正可轻易获得整个样品的外形轮廓，白底校正可获取样品标准反射率图像，该主动照明成像模式消除了环境光的影响，得到了仅与样品组织特性相关的可见光、红外、太赫兹多通带标准反射率图像，方便海关进出口检测检疫部门进行重要生物资源的溯源、鉴别及保护。

技术领域

本发明涉及一种超连续谱成像方法，尤其涉及一种采用超连续谱匀光激光源及单光束扫描太赫兹源的标准反射式超连续谱成像方法，适用于珍稀动物羽毛、皮张等重要生物资源的建库及甄别,属于光电成像领域。

背景技术

在进出口领域，各国对重要的生物资源的进出口大都采取严格控制的措施。例如美国农业部动植检疫局规定，禁止家畜、种蛋、动物精液、血样、胚胎、排泄物等遗传物质出入境。近年来，中国出口的动植物逐年增多，但目前尚未建立完善的原产地鉴定、物性及遗传表征等元数据库。加强对特殊的战略生物资源的保护和原产地溯源研究以及开发各类遗传资源样品的非接触式检测系统势在必行。

在珍稀动物羽毛、皮张等重要生物资源的物性及遗传表征元数据库构建方面，高分辨率的多光谱图像可反映出其纹理、光学、含水、形态等多方面的特征，是可行高效的技术手段。

本发明采用超连续谱匀光激光源的光谱成像方法，用于获取珍稀动物羽毛、皮张等动物资源样品的可见及中红外谱段多光谱标准反射率图像；采用单光束扫描太赫兹源的方法获取其太赫兹谱段标准反射率图像。在两种技术的支撑下发明一种用于珍稀动物保护的标准反射式超连续谱成像仪，可用于动物资源的物性建库及甄别，方便海关进出口检测检疫部门进行重要生物资源的溯源、鉴别及保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种标准反射式超连续谱成像方法，可获取珍稀动物羽毛、皮张等动物资源样品的可见、中红外、太赫兹谱段的多光谱标准反射率图像，用于重要生物资源的建库、溯源、鉴别及保护。

本发明是这样来实现的：

本发明提出的标准反射式超连续谱成像仪由嵌入式主控制器、太赫兹扫描成像子系统、多光谱成像子系统、样品室和无线局域网收发器组成；

其中太赫兹扫描成像子系统由太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器、太赫兹源、扫描振镜、太赫兹镜头、太赫兹分光镜与太赫兹传感器组成；

多光谱成像子系统由滤光片轮、滤光片轮控制器、带通滤光片、超连续谱激光器、光纤耦合镜、一分多光纤、匀光器、多光谱相机、多光谱成像镜头与半透半反镜组成；滤光片轮上装有多片带通滤光片，在滤光片轮控制器的控制下可依次切入激光光轴；

样品室内有样品夹、标准黑板、标准白板和切换器，样品装进样品夹后，插入样品室对应槽口；切换器控制切换标准黑板或标准白板作为样品室的基底；

超连续谱激光器发出可见至中红外谱段的超连续谱激光，沿激光光轴传输，经光纤耦合镜与某一带通滤光片后，输出为某一通带的激光，耦合进一分多光纤，进行一至多分束；一分多光纤的多输出光纤均匀安置分布在匀光器平面上；匀光器平面为漫透射平面，可使透过光束得到匀光效果；匀光后的通带激光束经半透半反镜反射后转向主光轴，均匀照明在样品室的样品上，其反射光沿主光轴反向传输，穿过半透半反镜，经多光谱成像镜头成像到多光谱相机上；激光光轴、主光轴、太赫兹发射光轴三者共面，激光光轴垂直于主光轴，且平行于太赫兹发射光轴；