[发明专利]水稻冠层多光谱混合鱼眼成像系统

摘要

本发明公开了一种水稻冠层多光谱混合鱼眼成像系统，包括鱼眼镜头和滤光片切换结构两个部分。鱼眼镜头光学结构包括13块镜片依次排列的透镜组成的11个镜组，第5块和第6块透镜之间有一块可切换式滤光片，第5块透镜为二元光学元件。所有透镜均为球面，系统全视场角2ω＝180，覆盖整个镜头前方的半球区域空间。系统工作在可见光与近红外波段。通过转盘切换的结构或齿轮齿条啮合运动的结构切换滤光片，利用单个探测器即可获取多波段的信息。系统体积小、重量轻、操作自动化，适合户外水稻冠层的数据采集与分析。

主权项

一种水稻冠层多光谱混合鱼眼成像系统，包括鱼眼镜头光学结构和滤光片切换结构两个部分。鱼眼镜头光学结构包括13块镜片依次排列的透镜组成的11个镜组。其特征在于：第一透镜(1)和第二透镜(2)是负弯月形透镜，均是凸面朝前；第三透镜(3)是双凹形透镜，曲率绝对值大的面朝前；第四透镜(4)是正弯月形透镜，凹面朝前；第五透镜(5)是平凸形透镜，凸面朝前；滤光片(6)是平板玻璃；第七透镜(7)是正弯月形透镜，凸面朝前；第八透镜(8)是正弯月形透镜，凹面朝前；第九透镜(9)是负弯月形透镜，凸面朝前；第十透镜(10)是双凸透镜，曲率绝对值大的面朝前；第九透镜(9)的后表面与第十透镜(10)的前表面胶合；第十一透镜(11)是正弯月形透镜，凹面朝前；第十二透镜(12)是负弯月形透镜，凹面朝前；第十一透镜(11)的后表面与第十二透镜(12)的前表面胶合；第十三透镜(13)是正弯月形透镜，凸面朝前；第五透镜(5)的后表面是一个衍射面。前镜筒(14)内有5个放置透镜的槽，第一透镜(1)从前镜筒(14)前端的通孔放入第1个槽；第二透镜(2)、第三透镜(3)、第四透镜(4)和第五透镜(5)从前镜筒(14)后端的通孔依次放入，置于第2到第5个槽中；前镜筒(14)后端有用于连接前镜筒(14)与滤光片转盘盒(16)的若干螺孔。后镜筒(15)内有5个放置透镜的槽，第七透镜(7)和第八透镜(8)从后镜筒(15)的前端通孔放入第1和第2个槽中；第九透镜(9)第十透镜(10)组成的胶合镜组从后镜筒(15)后端放入第3个槽中；第十一透镜(11)和第十二透镜(12)组成的胶合镜组从后镜筒(15)的后端放入第4个槽中；第十三透镜(13)从后镜筒(15)后端放入第5个槽中；后镜筒(15)的前端有用于连接滤光片转盘盒(16)的若干螺孔。滤光片(6)固定于滤光片转盘(17)的通孔中，滤光片转盘(17)圆心处有一螺孔，滤光片转盘(17)密封于滤光片转盘盒(16)中，滤光片转盘盒(16)与前后镜筒连接的面上有若干螺孔，与前后镜筒上的螺孔相对应，起到连接前后镜筒的作用，步进电机(18)的转轴穿过滤光片转盘盒(16)后表面中心的通孔，转轴伸入此通孔与滤光片转盘(17)中心的螺孔相连接。