[发明专利]一种植被多/高光谱成像装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种成像装置，特别是关于一种植被多/高光谱成像装置。

背景技术

植被是陆地生态系统的基本组成成分，其生化组分含量与陆地生态系统的蒸发、蒸腾、初级生产和废物分解等过程密切相关。植被光谱能够反映植被的组织结构、生物化学成分和形态学特征，比如：可见光波段的“蓝边”(蓝过渡到绿)、绿峰和“红边”(红光过渡到近红外)均是描述植物色素状态和健康状况的重要指示波段。多光谱遥感通过采集植被光谱，能够对植被变化实现快速和大范围的监测。但是，传统的多光谱遥感系统只能记录10个左右的光谱波段，光谱分辨率在可见光-近红外通道时为100nm量级，对于植被的研究仅限于一般性的红光吸收特征、近红外的反射特征和中红外的水吸收特征波段。而且，传统的多光谱遥感系统还受到了光谱分辨率、波段数量和波段位置等因素的限制，对植被类型不敏感，对植被的长势反映不理想，因此无法探测到植被生化组分的精细光谱特征，很难定量提取其生化组分含量。

目前，高光谱遥感系统在获取目标空间特征的同时，可以对每个像元在更宽波长范围上形成几十个乃至几百个窄波段连续的光谱覆盖，从而可以更深入地考察植被光谱的响应机制。高光谱遥感数据主要利用色散成像光谱仪和干涉成像光谱仪获取。色散成像光谱仪技术比较成熟，被广泛应用于航空、航天领域，但仪器所能够探测的能量低，分辨率和信噪比都难以进一步提高。干涉成像光谱仪虽具有高光谱分辨率和高能量通过率的优势，且光谱分辨率不受探测器面阵大小的限制，但光路结构复杂，数据量成几何倍数增加，仪器对飞行平台的稳定性以及对后续数据处理的硬件系统要求较高。而且，相对于多光谱遥感数据而言，获取高光谱遥感数据的成像光谱仪适合小面积详细信息的提取，而其成本较高是难以广泛应用的瓶颈。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种成本较低，而且能够同时获取植被的多/高光谱成像数据的植被多/高光谱成像测量装置。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：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。

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。

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。

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。