[实用新型]一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及光学中的成像技术领域，具体而言涉及一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统。

背景技术

近年来，由于共聚焦技术能够使用狭缝或小孔滤镜除非成像平面的杂散光，大大提高了成像分辨率，而且共聚焦具有非侵入性检查的优点，越来越成为成像领域研究的热点。传统的点扫描聚焦是使用两面振镜同时扫描，使得光源照亮待测对象的每一点，通过其反射光或者荧光成像，当待测物体尺寸越大时，一幅图像完成扫描需要的时间越长，对振镜的扫描速度要求也变得更高。在此基础上发展出了线扫描共焦成像，线扫描共焦成像使用一维扫描线光束代替点光束照明，该方法分辨率低于点共焦成像，但是系统更加简单，而且探测灵敏度高，成像帧频高，较之于前方法更具优势。

同时，单波长的眼底成像技术已经不能满足眼科诊断的需要，因此，多光谱眼底成像设备应运而生。由于光谱图像数据中每一像元含有与被测物理组分有关的光谱信息，能直接反映出目标的物理光谱特征，我们不仅可以对目标样品的畸形进行定性定量分析，还可以通过光学成像技术，获取更准确直观的目标物体分布图，为分析、检测、监控、测量等应用提供更为精准的资料信息。由于光谱成像的这些优点，因此在水质检测，大气监测，生态环境检测，军事目标识别，生物医学诊断等方面都有着广泛的应用。

目前，常见的多光谱眼底成像设备大都是点光源作为光源，然后通过探测装置前的色散系统将从样品反射或透射回来的成像光束分开为序列谱线，最后通过对序列谱线进行同时探测以实现对同一样品同时的多光谱成像。不同波长光源的通断控制操作复杂，很难选择性的对特定波长成像，而且采用点照明的成像方式，系统结构复杂，成像速度慢。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种光源模块及应用其的线扫描多光谱成像系统，该系统通过选择成像使用的波长，滤除大部分的杂散光，从而大大提高了成像速度；且所述线扫描多光谱成像系统的组成简单，且在光路组成中一一对应使得控制使用更加简单。

本实用新型是这样实现的，提供一种光源模块，包括宽带光源、沿所述宽带光源出射照明光束的传播方向依次设置的准直镜、色散单元及数字微镜阵列；

所述宽带光源出射的照明光束进入所述准直镜，并经所述准直镜准直为不同波长的平行光束，所述不同波长的平行光束经所述色散单元的分光后，所述不同波长的平行光进入所述数字微镜阵列的不同位置，通过控制所述数字微镜阵列的偏转角度实现对所述不同波长的平行光进行选择性通断，并将选择的特定波长的平行光束反射出去。

进一步地，所述宽带光源为白光发光二极管、白光超发光二极管、超辐射激光器或卤素灯；

所述准直镜为消色差透镜；

所述色散单元为棱镜、宽带衍射光栅或全息光栅。

相应地，本实用新型还提供一种线扫描多光谱成像系统，包括照明模块、成像模块、显示模块及上述的光源模块；

所述照明模块包括柱面镜、分光单元、扫描单元、照明透镜及检查前置镜；

所述成像模块包括成像物镜及探测装置；

所述显示模块包括图像采集卡及输出单元；

所述数字微镜阵列选择的特定波长的平行光束反射进入所述柱面镜形成特定波长的线光束，所述特定波长的线光束中部分线光束经所述分光单元聚焦在所述扫描单元上形成扫描光束，所述扫描光束依次经所述照明透镜透、检查前置镜透射后进入待测物形成成像光束，由待测物返回的所述成像光束依次经过所述检查前置镜、照明透镜透及扫描单元进入所述分光单元中，经所述分光单元反射进入所述成像物镜，再经所述成像物镜聚焦到所述探测装置，所述探测装置将所述成像光束的光信号转换为电信号并发送至所述图像采集卡，所述图像采集卡将接收到的电信号转化为图像信息发送给所述输出单元进行显示。

进一步地，所述宽带光源为白光发光二极管、白光超发光二极管、超辐射激光器或卤素灯；

所述准直镜为消色差透镜；

所述色散单元为棱镜、宽带衍射光栅或全息光栅。

进一步地，所述柱面镜为柱面透镜；

所述分光单元为宽带分光平面或宽带分光棱镜；

所述扫描单元为反射式高精度扫描振镜。

进一步地，所述探测装置为面探测装置。

进一步地，所述面探测装置为面阵电荷耦合器件、或面阵互补金属氧化物半导体阵列或面阵光电二极管阵列。