宽波段高光谱成像技术在物证检验中的应用

发布时间：2021-09-06 07:14

　　高光谱成像技术在物证检验领域的应用具有非常重要的意义,其不仅能够记录物证的光谱特征用以分析物质成分,而且能够准确记录不同成分的空间分布情况,从而实现无损、快速、定位分析物证成分的功能。高光谱成像物证检验技术的光谱检测范围通常集中在可见-近红外区域,而现有基于高光谱成像技术的物证检测设备基本只能单独覆盖可见波段或者近红外波段,无法实现可见-近红外的宽波段检测需求。为了拓宽成像光谱仪的检测波段范围从而实现提高物证检验精度和增加物证检验种类的目的,首先分析了推扫式成像光谱仪的组成结构及工作原理,剖析了直接研制宽波段成像光谱仪的技术难度和高昂成本,最后提出了将短波段范围的400～1 000 nm可见高光谱成像仪和900～1 700 nm近红外高光谱成像仪相结合的方式实现宽波段范围的方法。通过2台高光谱成像设备线视场匹配将独立的2台设备联合作为1台设备使用,采用定标板辅助装调的方法实现2台高光谱成像仪线视场的像素级拼接,将设备拼接带来的误差降低到不影响输出结果的程度,最终研制出一种波段范围可达400～1 700 nm的可见-近红外宽波段高光谱物证检测设备。搭建实验系统,分别固定2台独立的短波段范... 

【文章来源】：光谱学与光谱分析. 2020,40(03)北大核心EISCICSCD

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

高光谱成像仪实物图

常见的推扫式高光谱成像仪的工作原理如图1所示。 入射光由成像透镜进入入射狭缝, 再经由准直透镜和分光模块, 最后由聚焦透镜汇聚于探测器。 由于入射狭缝的限制, 高光谱成像仪的瞬时视场为图1中所示的A, B和C三点所在直线的线视场。瞬时线视场的图像由高光谱成像仪的分光模块色散后, 成像于探测器靶面, 其中一维是线视场图像所在的空间维, 另一维是线视场图像色散后的光谱维, 如图2所示。

高光谱成像仪通过推扫的方式获取整幅图像的高光谱数据, 可以利用机身或待测物的移动实现推扫成像, 扫描方向为垂直于线视场方向, 所获取的高光谱数据是三维数据, 称之为数据立方, 如图3所示。 高光谱成像仪相对于被测物体沿空间维x方向推扫, 每次获取一维空间维y图像, 经推扫后获取空间维x和空间维y的二维图像。图3 高光谱数据立方示意图

【参考文献】：
期刊论文
[1]高光谱成像与应用技术发展[J]. 高泽东,郝群,刘宇,朱院院,曹杰,孟合民,刘杰,程洪亮.  计测技术. 2019(04)
[2]光学遥感信息技术与应用研究综述[J]. 张兵.  南京信息工程大学学报(自然科学版). 2018(01)
[3]高光谱成像仪在字迹检测方面的探索研究[J]. 孙梅,陈兴海.  科学技术与工程. 2015(22)
[4]应用光谱成像技术显现和增强指纹的研究[J]. 黄威,罗旭东.  警察技术. 2014(06)
[5]光谱成像技术在物证鉴定领域的应用[J]. 许小京,黄威.  红外与激光工程. 2012(12)
[6]多光谱成像技术应用于消褪文件的检验[J]. 刘烁,谭铁军.  刑事技术. 2010(05)



本文编号：3387005