[发明专利]高光谱成像分光光度计和系统

权利要求书

1.一种用于测量样本表面的一种或多种颜色的高光谱成像系统，包括：

样本测量区；

照明组装，包括至少一个指向所述样本测量区的照明器；

拾取光学组装，包括具有不同标称峰值波长的多个可选光谱滤光片和成像相机，其中所述成像相机的视场包括所述样本测量区的至少一部分；

主处理器，被耦合到所述照明组装和所述拾取光学组装，所述主处理器被配置有存储在非易失性存储器中的指令，用以：操作所述拾取光学组装以相继地逐步通过所述多个光谱滤光片，并且在每个光谱滤光片步骤处获得至少一个二维图像，并且激活和停用所述照明器；以及

图像数据处理器，被配置有存储在非易失性存储器中的指令，用以：接收与每个光谱滤光片步骤相对应的图像，将所接收的图像组装成高光谱图像多维数据集，并且处理所述图像多维数据集以确定所述样本表面的至少一种颜色，所述高光谱图像多维数据集具有与所获取的图像的两个维度相对应的两个维度和与所述多个可选滤光片的所述标称峰值波长相对应的第三维度。

2. 根据权利要求1所述的高光谱成像系统， 其中图像数据处理器进一步被配置为通过如下步骤处理图像多维数据集以确定样本表面的至少一种颜色：

标识感兴趣的区域；

分析所述感兴趣的区域以确定是否存在足够的均匀颜色区来准许简单的颜色平均功能；

如果存在足够的均匀颜色区，则执行简单的颜色平均处理以确定所述感兴趣区域的颜色；

如果不存在足够的均匀颜色区，则对图像像素进行分割以排除包括阴影表面的像素并且排除包括镜面反射的像素，并且确定剩余像素的颜色。

3.根据权利要求2所述的高光谱成像系统，其中图像数据处理器进一步被配置为通过分割图像的像素以排除包括阴影表面的像素并且排除包括镜面反射的像素，并且确定多个色调的剩余像素的颜色，来处理图像多维数据集，以确定所述样本表面的至少一种颜色。

4.根据权利要求3所述的高光谱成像系统，其中多个主色调被标识并且被呈现给用户。

5.根据权利要求3所述的高光谱成像系统，其中分割包括将具有低于第50个百分位的亮度的像素分割成第一堆，将具有等于或者高于第95个百分位的亮度的像素分割成第二堆，并且将剩余像素分割成第三堆，其中确定第三堆的颜色。

6.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，其中照明组装包括指向所述样本测量区的多个照明器。

7.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，进一步包括光泽测量组装，所述光泽测量组装具有指向样本台并且与至少一个照明器处于同一平面中的拾取光学器件。

8.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，其中多个光谱滤光片包括窄带通滤光片。

9.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，其中多个光谱滤光片包括具有10nm的标称中心间隔的窄带通滤光片。

10.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，其中通过关于多个光谱滤光片的标称峰值波长为所获取的图像中的多个像素位置构造反射率曲线，并且将所述反射率曲线中的每个变换成三维颜色空间中的坐标来确定样本表面的多种颜色。

11.根据权利要求1所述的高光谱成像系统，其中主处理器进一步被配置有存储在非易失性存储器中的指令，以在每个光谱滤光片步骤处，获得在环境光照明和主动照明下的图像。