[发明专利]一种植被多/高光谱成像装置

权利要求书

1.一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于：它包括一滤色片壳体、一光学镜头、一成像单元、放置在所述滤色片壳体中的滤色片、一滤色片更换装置、一计算机和一电源；其中，所述滤色片壳体、光学镜头和成像单元顺序排列，且各中心同轴；所述光学镜头与成像单元固连，且所述成像单元位于所述光学镜头的成像面上；所述滤色片更换装置的控制端电连接所述计算机，所述成像单元与计算机进行数据及控制信号通信；所述电源为各用电设备供电。

2.如权利要求1所述的一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于，所述成像单元包括：

一成像传感器，位于所述光学镜头的成像面上，对接收到的光谱图像进行光电转换；

一信号获取与处理电路，用于接收所述成像传感器光电转换后的图像，并对该图像进行模数转换后，输入所述计算机；同时，用于接收设置好的图像参数；

一相机快门控制电路，其通过一异步串行通信接口电连接所述计算机，用于接收积分时间。

3.如权利要求1所述的一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于，所述滤色片更换装置包括：

一滤色片盛放装置：为一长方形的箱体，所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的形方槽；

一承载传动机构和一切换传动机构：分别包括一电机，所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠，每一所述轴承分别固定在一轴承座上，所述两轴承座之间固定连接有一导轨，所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块；所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上，所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块；所述两电机均电连接所述计算机。

4.如权利要求2所述的一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于，所述滤色片更换装置包括：

一滤色片盛放装置：为一长方形的箱体，所述箱体中沿其长度方向间隔均匀地设置有若干放置所述滤色片的方槽；

一承载传动机构和一切换传动机构：分别包括一电机，所述电机的输出轴连接有一穿设有两轴承的丝杠，每一所述轴承分别固定在一轴承座上，所述两轴承座之间固定连接有一导轨，所述两轴承之间的所述丝杠和导向杆上穿设有一滑块；所述承载传动机构的滑块固定连接在所述箱体上，所述切换传动机构的滑块底部固定连接有一推块；所述两电机均电连接所述计算机。

5.如权利要求1或2或3或4所述的一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于，所述计算机中预先设置有：

一参数格式设置模块，用于设置所述成像单元的图像参数，输入所述成像单元的信号获取与处理电路中；

一积分时间设置模块，用于根据观测条件设置积分时间和曝光频率，输入所述成像单元的相机快门控制电路中；

一参考板图像获取模块，用于获取100％反射率的参考板的图像；

一图像饱和判断模块，用于接收所述参数格式设置模块设置好的图像参数，和所述参考板图像获取模块所获取的100％反射率的参考板的图像，判断所述参考板光谱图像的最大亮度是否达到所述图像参数中数据位深的90％～95％，如果是，则所述积分时间设置模块重新设置所述相机快门控制电路的积分时间；

一单波段图像获取模块，用于获取观测植被的某一波段光谱图像获取观测植被的某波段光谱图像；

一全部波段图像判断模块，用于接收所述单波段图像获取模块输入的观测植被的某波段光谱图像，并判断所获取的光谱图像是否为全部波段的光谱图像；

一触发滤色片更换模块，其中预设置有所述滤色片更换装置中两电机的工作时间，用于在所述全部波段图像判断模块判断出所获取的光谱图像不为全部波段的光谱图像时，控制所述两个电机的工作时间；

一反射率图像建立模块，用于接收所述全部波段图像判断模块输入的全部波段观测植被光谱图像，并结合参考板图像及辐射定标参数，建立多/高光谱反射率图像；

一配准输出模块，用于接收所述反射率图像建立模块输入的多/高光谱反射率图像，并应用特征点自动提取程序SURF对所述多/高光谱反射率图像进行自动配准，然后采用光谱重构方法并行提取4～10个植被多/高光谱图像的光谱特征，结合高光谱波段参数，建立出观测植被的高光谱反射率图像。

6.如权利要求5所述的一种植被多/高光谱成像装置，其特征在于：所述图像参数包括图像的数据位深、图像存储格式、图像的像素数、色彩的亮度、饱和度和环境参数。