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一种基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置

2021-04-25 14:57:28

一种基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置

  技术领域

  本发明涉及LED光源成像技术领域,尤其涉及一种基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置。

  背景技术

  多光谱图像是指包含很多带的图像,有时只有3个带(彩色图像就是一个例子)但有时要多得多,甚至上百个。每个带是一幅灰度图像,它表示根据用来产生该带的传感器的敏感度得到的场景亮度。

  采用LED光线进行多光谱的成像方式较为常见,但LED光线的光波范围较为单一,导致成像饱和度较差,导致色彩失真。

  因此,有必要提供一种新的基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置解决上述技术问题。

  发明内容

  为解决上述技术问题,本发明是提供一种通过三色光的投射成像,调质LED光源投射成像的基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置。

  本发明提供的基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置包括:一种基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置,包括:主体壳、采光镜头和投影镜头,所述主体壳一侧安装有采光镜头,所述主体壳位于采光镜头一侧安装有投影镜头,还包括:LED光具、色滤装置、光积分器、大调直器、反光片、DMD、小调直器和聚光器,所述主体壳靠近采光镜头一侧位于采光镜头上方安装有LED光具,所述主体壳内部位于采光镜头对应位置安装有色滤装置,所述主体壳内部位于采光镜头和色滤装置正对位置安装有大调直器,所述主体壳内部位于大调直器上方安装有DMD,所述大调直器一侧安装有与DMD对应的反光片,且发光片与DMD之间安装有小调直器,所述主体壳内部位于投影镜头和DMD之间安装有聚光器。

  优选的,所述LED光具包括马达、传动器、安装盘和光源,所述安装盘与主体壳转动连接,所述传动器安装在主体壳内部,所述传动器的输出端与安装盘转轴连接,且传动器输出端连接安装有马达,所述安装盘底面对称安装有四个光源,且光源分别为红灯、黄灯、蓝灯和白灯。

  优选的,所述传动器包括传动壳、从动齿轮和主动齿轮,所述传动壳内转动安装有相互啮合的从动齿轮和主动齿轮,所述马达输出端与主动齿轮固定连接,所述安装盘的转轴与从动齿轮,且主动齿轮与从动齿轮传动比为三比一。

  优选的,所述色滤装置包括封装壳、滤光片、限位槽、电磁铁和通槽,所述封装壳内部开设三个限位槽,且限位槽内滑动卡接有滤光片,所述滤光片的颜色分为红、黄和蓝,所述封装壳侧壁位于限位槽对应位置开设有通槽,所述封装壳外壁位于通槽对应位置安装有电磁铁,且电磁铁穿过通槽与滤光片固定连接。

  优选的,所述大调直器包括前聚光片、后聚光片和圈壳,所述前聚光片和后聚光片平行固定在圈壳内。

  优选的,所述主体壳内部位于色滤装置和大调直器之间对齐安装有光积分器。

  优选的,所述采光镜头外端封装有玻璃板。

  优选的,所述主体壳采用硬质塑料制成,且主体壳内壁涂设有黑漆。

  与相关技术相比较,本发明提供的基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置具有如下有益效果:

  本发明提供基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置:

  1、开启LED光具对物体投射白光,经过光线的有效传导,配合外部成像装置以及计算机设备进行采集成像,白光下的成像色度较弱,色彩饱和度较低,转换LED光具依次采用红、黄和蓝光的三色光进行照射,同时,开启色滤装置对光线进行过滤,导出的有色光被外部设备采集分析,进行光谱差的对比,以便于补足相应颜色,使成像色彩较为饱满,如此进行,保证图像的真实性;

  2、通过LED光具便捷实现对白、红、黄和蓝LED光线的转换照射,使成像对比操作更加便捷。

  附图说明

  图1为本发明提供的整体前部结构示意图;

  图2为本发明提供的整体后部结构示意图;

  图3为本发明提供的光学部件布局结构示意图;

  图4为本发明提供的光线传导结构示意图;

  图5为本发明提供的LED光具结构示意图;

  图6为本发明提供的传动器结构示意图;

  图7为本发明提供的色滤装置结构示意图;

  图8为本发明提供的调直器结构示意图。

  图中标号:1、主体壳;2、采光镜头;3、LED光具;4、投影镜头;5、色滤装置;6、光积分器;7、大调直器;8、反光片;9、DMD;10、小调直器;11、聚光器;12、马达;13、传动器;14、安装盘;15、光源;16、传动壳;17、从动齿轮;18、主动齿轮;19、封装壳;20、滤光片;21、限位槽;22、电磁铁;23、通槽;24、前聚光片;25、后聚光片;26、圈壳。

  具体实施方式

  下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。

  请结合参阅图1、图2、图3、图4、图5、图6、图7和图8,其中,图1为本发明提供的整体前部结构示意图;图2为本发明提供的整体后部结构示意图;图3为本发明提供的光学部件布局结构示意图;图4为本发明提供的光线传导结构示意图;图5为本发明提供的LED光具结构示意图;图6为本发明提供的传动器结构示意图;图7为本发明提供的色滤装置结构示意图;图8为本发明提供的调直器结构示意图。基于多波长LED光源的多光谱调制成像装置包括:LED光具3、色滤装置5、光积分器6、大调直器7、反光片8、DMD9、小调直器10和聚光器11。

  在具体实施过程中,如图1、图2、图3和图4所示,主体壳1一侧安装有采光镜头2,主体壳1位于采光镜头2一侧安装有投影镜头4,主体壳1靠近采光镜头2一侧位于采光镜头2上方安装有LED光具3,主体壳1内部位于采光镜头2对应位置安装有色滤装置5,主体壳1内部位于采光镜头2和色滤装置5正对位置安装有大调直器7,主体壳1内部位于大调直器7上方安装有DMD9,大调直器7一侧安装有与DMD9对应的反光片8,且发光片与DMD9之间安装有小调直器10,主体壳1内部位于投影镜头4和DMD9之间安装有聚光器11。

  参考图5所示,LED光具3包括马达12、传动器13、安装盘14和光源15,安装盘14与主体壳1转动连接,传动器13安装在主体壳1内部,传动器13的输出端与安装盘14转轴连接,且传动器13输出端连接安装有马达12,安装盘14底面对称安装有四个光源15,且光源15分别为红灯、黄灯、蓝灯和白灯,进行光源照射时,开启马达12驱动安装盘14带动光源15转动,转换调节光源15的位置,依次进行白光、红光、黄光和蓝光的照射。

  参考图6所示,传动器13包括传动壳16、从动齿轮17和主动齿轮18,传动壳16内转动安装有相互啮合的从动齿轮17和主动齿轮18,马达12输出端与主动齿轮18固定连接,安装盘14的转轴与从动齿轮17,且主动齿轮18与从动齿轮17传动比为三比一,通过从动齿轮17和主动齿轮18的传动,降低马达12对安装盘14传动速度,使灯具转换稳定。

  参考图7所示,色滤装置5包括封装壳19、滤光片20、限位槽21、电磁铁22和通槽23,封装壳19内部开设三个限位槽21,且限位槽21内滑动卡接有滤光片20,滤光片20的颜色分为红、黄和蓝,封装壳19侧壁位于限位槽21对应位置开设有通槽23,封装壳19外壁位于通槽23对应位置安装有电磁铁22,且电磁铁22穿过通槽23与滤光片20固定连接,根据所采用的光线照射需要过滤其他杂光,白光照射时不需要进行过滤,红、黄和蓝光照射时需要采用相应颜色颜色的滤光片20对光线进行过滤,保障光线单一性通过,开启电磁铁22伸长,使相应颜色的滤光片20沿着限位槽21下降,保障采光镜头2投射的光线穿过滤光片20。

  参考图8所示,大调直器7包括前聚光片24、后聚光片25和圈壳26,前聚光片24和后聚光片25平行固定在圈壳26内,通过前聚光片24和后聚光片25将散乱的光线进行折射呈平行光线。

  参考图4所示,主体壳1内部位于色滤装置5和大调直器7之间对齐安装有光积分器6,把杂乱不章的光经过光积分器6整合成照射均匀的光,保障光线传导的质量。

  参考图3所示,采光镜头2外端封装有玻璃板,实现密封保护,避免外部灰尘影响光学镜片的工作。

  主体壳1采用硬质塑料制成,且主体壳1内壁涂设有黑漆,对散乱的光线进行吸收,防止散光反射影响成像质量。

  工作原理:投射成像时,开启LED光具3对物体投射白光,反射光线经过采光镜头2导入主体壳1内,光积分器6和大调直器7将光线整合平行,通过反光片8将平行光线通过小调直器10投射到DMD9表面,DMD9将所有光线微反射,反射光线经过聚光器11从投影镜头4内聚集导出,配合外部成像装置以及计算机设备进行采集成像,白光下的成像色度较弱,色彩饱和度较低,转换LED光具3依次采用红、黄和蓝光的三色光进行照射,光线如以上传导,同时,开启色滤装置5对光线进行过滤,导出的有色光被外部设备采集分析,进行光谱差的对比,以便于补足相应颜色,使成像色彩较为饱满,如此进行,保证图像的真实性。

  以上所述仅为本发明的实施例,并非因此限制本发明的专利范围,凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换,或直接或间接运用在其它相关的技术领域,均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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