Offner成像光譜儀的控制和數(shù)據(jù)采集.pdf

1、成像光譜儀能夠得到反映物體形狀特征和光譜特征的立方體數(shù)據(jù)，是實現(xiàn)“圖譜合一”的光學儀器。它廣泛應用于對地遙感、食物檢測、環(huán)境生化檢測、水資源分布、眼科醫(yī)學領域以及森林火災分布等。由于其應用的重要性，國內(nèi)多個研究組開展儀器的相關(guān)研究。我們課題組已研制出Offner成像光譜儀，并開始在精準農(nóng)業(yè)中用于作物光譜信息的收集和分析。
　　 Offner成像光譜儀是一種推掃式的掃描儀器，單次拍攝得到目標物體的一條空間窄帶，窄帶相當于物體的一維

2、空間信息。窄帶經(jīng)過分光系統(tǒng)得到每個采樣點對應的光譜信息，并記錄在一個二維的面陣感光探測器上。通過儀器和目標物體的相對移動，Offner成像光譜儀依次對目標物體掃描采集，得到目標物體的圖像及采樣點對應的光譜信息。由于Offner成像光譜儀單次采集的圖像具有其特殊性，且對掃描平臺的運動狀態(tài)有嚴格的要求，需要有一套完整的儀器運動控制和數(shù)據(jù)采集軟件系統(tǒng)作為輔助。另外，Offner成像光譜儀可以通過平移和旋轉(zhuǎn)的掃描方式應用于不同的場合，需要對平移

3、和旋轉(zhuǎn)的掃描成像原理進行分析，并對可能存在的幾何變形進行校正。
　　 針對Offner存在的以上問題，本論文主要做了以下工作：
　　 1．利用探測器的SDK文件，實現(xiàn)一套Offner成像光譜儀數(shù)據(jù)采集的軟件操作系統(tǒng)。涵蓋的功能主要有儀器的數(shù)據(jù)采集、顯示、數(shù)據(jù)的保存格式、儀器安裝調(diào)試和參數(shù)設置的輔助模塊等。為Offner成像光譜儀的使用和推廣提供必要的技術(shù)支持。
　　 2．設計了Offner成像光譜儀旋轉(zhuǎn)掃描機構(gòu)，