[发明专利]一种标准反射式超连续谱成像方法

摘要

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。

主权项

1.一种标准反射式超连续谱成像方法，该方法是在标准反射式超连续谱成像仪上实现的，所述的成像仪由嵌入式主控制器(1)、太赫兹扫描成像子系统(2)、多光谱成像子系统(23)、样品室(8)和无线局域网收发器(26)组成；其特征在于标准反射式超连续谱成像方法包括以下步骤：/n1)激光多光谱成像定标/n嵌入式主控制器控制开启超连续谱激光器与多光谱相机，启动切换器将标准白板切入作为样品室的基底，启动滤光片轮控制器将第一片带通滤光片切入激光光轴，此时标准白板第一通带的反射光被成像至多光谱相机，然后多光谱相机将该第一通带标准白反射图像传至嵌入式主控制器；嵌入式主控制器启动切换器将标准白板切出样品室，并将标准黑板切入作为样品室的基底，此时标准黑板第一通带的反射光被成像至多光谱相机，然后多光谱相机将该第一通带标准黑反射图像传至嵌入式主控制器；/n完成了第一通带的标准黑白反射图像获取后，嵌入式主控制器启动滤光片轮控制器将第二片带通滤光片切入激光光轴，启动切换器将标准黑板切出样品室，并将标准白板切入作为样品室的基底，此时标准白板第二通带的反射光被成像至多光谱相机，然后多光谱相机将该第二通带标准白反射图像传至嵌入式主控制器；接着，嵌入式主控制器启动切换器将标准白板切出样品室，并将标准黑板切入作为样品室的基底，此时标准黑板第二通带的反射光被成像至多光谱相机，然后多光谱相机将该第二通带标准黑反射图像传至嵌入式主控制器；从而完成了第二个通带的标准黑白反射图像的获取；/n类似地，依次完成第三、第四、...直至最后一个通带的黑白反射图像获取；/n2)太赫兹扫描成像定标/n嵌入式主控制器控制关闭超连续谱激光器与多光谱相机；嵌入式主控制器启动切换器将标准黑板切出样品室，并将标准白板切入作为样品室的基底；嵌入式主控制器控制开启太赫兹源、太赫兹传感器、启动太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器将扫描振镜切入主光轴，此时扫描振镜为工作状态；太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器控制扫描振镜进行二轴扫描，其反射在赫兹波覆盖整个扫描范围，扫描过程中，太赫兹传感器逐点采集标准白板太赫兹反射回波信号，并将其传送到嵌入式主控制器，由嵌入式主控制器处理得到标准太赫兹反射白图像；/n接着，嵌入式主控制器启动切换器将标准白板切出样品室，并将标准黑板切入作为样品室的基底；太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器控制扫描振镜进行二轴扫描，扫描过程中，太赫兹传感器逐点采集标准黑板太赫兹反射回波信号，并将其传送到嵌入式主控制器，由嵌入式主控制器处理得到标准太赫兹反射黑图像；/n3)激光多光谱成像/n嵌入式主控制器控制关闭太赫兹源与太赫兹传感器，启动太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器将扫描振镜切出主光轴，此时扫描振镜为非工作状态；/n将某珍稀动物羽毛或皮张样品装进样品夹后，插入样品室对应槽口；嵌入式主控制器控制开启超连续谱激光器与多光谱相机，嵌入式主控制器启动滤光片轮控制器依次将第一片、第二片、...、直至最后一片带通滤光片切入激光光轴，同时，多光谱相机依次获取样品在各通带均匀激光照明下的以标准黑板为背景的黑底反射图像，并传送到嵌入式主控制器；/n4)太赫兹扫描成像/n嵌入式主控制器控制关闭超连续谱激光器与多光谱相机；嵌入式主控制器控制开启太赫兹源、太赫兹传感器、启动太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器将扫描振镜切入主光轴，此时扫描振镜为工作状态；太赫兹扫描振镜切换及旋转控制器控制扫描振镜进行二轴扫描，扫描过程中，太赫兹传感器逐点采集以标准黑板为背景的样品的太赫兹反射回波信号，并将其传送到嵌入式主控制器，由嵌入式主控制器处理得到样品标准太赫兹黑底反射图像；/n5)图像后处理/n嵌入式主控制器分别将样品的各通带黑底反射图像以及太赫兹黑底反射图像减去其对应的各通带标准黑反射图像以及标准太赫兹反射黑图像，再分别除以其对应的各通带标准白反射图像以及标准太赫兹反射白图像，从而获得样品的各通带标准反射率图像以及太赫兹标准反射率图像，即超连续谱标准反射率图像；嵌入式主控制器将该珍稀动物羽毛或皮张样品的超连续谱标准反射率图像以及其种属、产地、组织信息汇合，构建其生物资源数据库，并将该样品的数据库信息通过无线局域网收发器网络送至出入境部门云系统；基于该成像仪完成大量的珍稀动物羽毛或皮张数据库构建以后，用该成像仪对未知样品检测，得到其超连续谱标准反射率图像后，与珍稀动物羽毛或皮张数据库进行检索、对比、识别，即可进行产地溯源、种属鉴定。/n