[实用新型]一种便携式地面高光谱成像仪

说明书

本实用新型涉及一种便携式地面高光谱成像仪，包括依次连接的镜头、液晶可调谐滤波器成像单元、InGaAs面阵探测器、光电信号获取及处理模块、数据采集模块和数据记录处理模块；还包括电源模块，连接液晶可调谐滤波器成像单元、InGaAs面阵探测器、光电信号获取及处理模块、数据采集模块和数据记录处理模块；还包括二维指向支架，用于放置和固定该光谱成像仪；液晶可调谐滤波器成像单元和数据采集模块连接计算机。与现有技术相比，本实用新型采用优化积分时间方法通过现场的动态测量得到各个波段所需的最佳积分时间，从而补偿由于LCTF衍射效率等因素造成的系统光谱响应的不一致，提高数据的动态范围和数据处理的精度。

技术领域

本实用新型涉及地面高光谱测量领域，尤其是涉及一种便携式地面高光谱成像仪。

背景技术

目前，用于地面高光谱测量的成像仪大多为非成像型，分光元件以光栅为主，采用单点测量方式，比较著名的是美国分析光谱设备(ASD)公司的FieldSpec系列便携式高光谱光纤光谱仪，而传统的成像光谱仪大多采用推扫式或者摆扫式工作方式，分光原理主要为棱镜、光栅分光或者干涉分光型，这些分光原理的光谱仪需要运动部件，体积、功耗较大，不适合轻便、低功耗、便携的地面对地野外高光谱成像探测。不同于传统的推扫式和摆扫式光谱成像系统，液晶可调谐滤波器(LCTF)光谱分光没有运动部件，波长切换时间短，波长的选择采用电控，属于轻量化、低功耗的成像高光谱分光元件，非常适合用于野外地面光谱测量。非成像方式的LCTF光谱系统在生物、医疗等领域已经有了较为成熟的应用，用于特定光谱的定性分析和检测。基于LCTF的光谱成像系统已有用于近距离光谱测量的实例，由于光强的透过率很大程度上受LCTF衍射效率的制约，加上图像传感器在不同波长范围的量子效率的不同，造成不同波段的光谱响应存在较大的不一致，在光谱分辨率较高的情况下影响尤为明显，当用于野外遥感测量时，由于受到外部环境的制约，在很大程度上影响数据的信噪比和动态范围，给后续的应用处理带来了较大的难度。结合LCTF本身特点，设计适合地面对机场FOD探测的便携式仪器，具有重要的实用价值。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种便携式地面高光谱成像仪。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种便携式地面高光谱成像仪，包括依次连接的镜头、液晶可调谐滤波器成像单元、InGaAs面阵探测器、光电信号获取及处理模块、数据采集模块和数据记录处理模块；还包括电源模块，连接所述液晶可调谐滤波器成像单元、InGaAs面阵探测器、光电信号获取及处理模块、数据采集模块和数据记录处理模块；还包括二维指向支架，用于放置和固定该光谱成像仪；所述液晶可调谐滤波器成像单元和数据采集模块连接计算机。

优选的，所述液晶可调谐滤波器成像单元包括准直光学系统、液晶可调谐滤光片和滤光片驱动电路。

优选的，所述电源模块包括相互连接的蓄电池组和多路稳压电路。

优选的，所述光电信号获取及处理模块包括探测器驱动电路、光电信号调理电路和AD及数据传输接口电路，所述光电信号调理电路连接AD及数据传输接口电路，所述AD及数据传输接口电路连接所述数据采集模块，所述探测器驱动电路连接所述InGaAs面阵探测器。

优选的，所述数据记录处理模块包括相互连接的数据记录器和数据处理器。

优选的，所述镜头为定焦镜头，仪器根据拍摄距离的差异选取安装不同焦距的定焦镜头。

优选的，所述计算机为便携式计算机。

优选的，所述InGaAs面阵探测器为非制冷短波红外InGaAs面阵探测器。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：