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(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114719981A(43)申请公布日2022.07.08(21)申请号202210372836.9(22)申请日2022.04.11(71)申请人浙江大学地址310058浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号(72)发明人何赛灵罗晶(74)专利代理机构杭州求是专利事务所有限公司33200专利代理师林松海(51)Int.Cl.G01J3/28(2006.01)G01J3/02(2006.01)G01B11/25(2006.01)G01N21/21(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图2页(54)发明名称一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统(57)摘要本发明公开了一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,包括投影仪、第一成像镜头、第一偏振片、第二成像镜头、准直透镜、分束镜、可调谐滤波器、第二偏振片、聚焦透镜、第一相机、第三成像镜头、偏振相机、计算机;其中,投影仪、第一成像镜头、第一偏振片依次相连,第二成像镜头、准直透镜、分束镜依次相连,可调谐滤波器、第二偏振片、聚焦透镜、第一相机依次相连,计算机分别与投影仪、第一相机、偏振相机,可调谐滤波器相连。本发明有机的融合了高光谱成像,三维成像,偏振成像技术,形成一体化五维高光谱偏振深度成像系统,具有深度分辨率高,扫描速度快,数据融合精度高,体积小便携等特性,在工业划痕检测,精密农业等领域具有重要应用价值。CN114719981ACN114719981A权利要求书1/1页1.一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,包括投影仪(1)、第一成像镜头(2)、第一偏振片(3)、第二成像镜头(4)、准直透镜(5)、分束镜(6)、可调谐滤波器(7)、第二偏振片(8)、聚焦透镜(9)、第一相机(10)、第三成像镜头(11)、偏振相机(12)、计算机(13);其中,投影仪(1)、第一成像镜头(2)、第一偏振片(3)依次相连,第二成像镜头(4)、准直透镜(5)、分束镜(6)依次相连,可调谐滤波器(7)、第二偏振片(8)、聚焦透镜(9)、第一相机(10)依次相连,计算机(13)分别与投影仪(1)、第一相机(10)、偏振相机(12)、可调谐滤波器(7)相连。2.根据权利要求1所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,所述的投影仪(1)投影结构光光栅条纹到待测样品表面,待测样品表面的深度起伏调制结构光图案。3.根据权利要求1所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,所述的第二成像镜头(4)将待测物体成像在准直透镜(5)焦平面位置处,准直透镜(5)将反射光图像准直为不同角度的平行光,以延长后端光路。4.根据权利要求1所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,所述的分束镜(6)将信号光一分为二,并使两处信号光的像面在空间位置保持一一对应关系。5.根据权利要求1所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,所述的可调谐滤波器(7)通过连续变换透过波段来实现光谱扫描。6.根据权利要求4所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,一路信号光经过可调谐滤波器(7)、第二偏振片(8)、聚焦透镜(9)后到第一相机(10)感光面形成待测样品的灰度图像,通过旋转第二偏振片(8)的角度来滤除待测物体表面的镜面反射光,从而得到待测物体表面更加均匀的漫反射图像,以此来提高三维重建的分辨率。7.根据权利要求4所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,另外一路信号光经过第三成像透镜(11)后聚焦在偏振相机(12)上形成偏振图像。8.根据权利要求1所述的一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统,其特征在于,所述的第一相机(10)得到的四维高光谱深度数据和偏振相机(12)得到的偏振图像数据根据空间共轭关系实现一一对应。2CN114719981A说明书1/3页一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统技术领域[0001]本发明属于光学技术领域,具体涉及一种凝视五维高光谱偏振深度成像系统。背景技术[0002]目前,成像光谱仪以多通道光谱技术为基础,集光学成像和光谱测量为一体,可以同时获取目标的图像信息和对应的光谱信息。成像光谱仪能够对物质的结构和成分进行分析、测量和处理,具有分析精度高、测量范围广等优点,广泛应用于石油、材料、农学、地质勘探、生物化学、医药卫生、环境保护、安全检测等领域。然而传统的高光谱成像技术只能获取待测物体的光谱信息,无法获得待测物体的三维形貌信息,对具有形貌和色度特征的物体无法还原其真实信息。目前三维重建技术主要有飞行时间法,基于三角测距的双目立体视觉和结构光三维测量。然而传统的三维重建技术无法采集物体的光谱信息和偏振信息。与常见的可见光、遥感、红外成像等相比,偏振成像可以获取物体的多维度偏振信息,这在图像视觉