基于微光探测器的多光谱文物成像装置及方法

技术领域

本发明涉及光电信息技术领域，尤其涉及基于微光探测器的多光谱文物成像装置及方法。

背景技术

为了避免强光对古董、字画等文物可能造成损坏的问题，一般不允许对文物进行拍照，避免相机闪光灯强度或光谱相机激光发射强度过高导致损坏文物的问题。因此很多重要文物都是在黑暗条件下封闭保存，而很多场合是需要对文物进行展示和鉴定的，例如人们为了拍照留念，研究人员为了从光学领域对文物进行研究或鉴定等，都是需要进行拍摄的。因此如何在保证文物安全的前提下，能够自由实现对文物的鉴定鉴赏，是十分必要的。

发明内容

本发明提供的基于微光探测器的多光谱文物成像装置及方法，主要解决的技术问题是：如何在保证文物安全的前提下，能够自由实现对文物的鉴定鉴赏。

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于微光探测器的多光谱文物成像装置，应用于文物鉴定鉴赏，包括：

激光照射系统，由激光器、镜头、控制驱动电路组成；所述激光器覆盖380至1100nm的波段范围，通过控制驱动电路控制激光器以设定能量数值、设定波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；

微光相机，与所述激光照射系统电连接，分别针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；

多波段数据合成系统，与所述微光相机电连接，包括多光谱图像合成子系统和彩色图像合成子系统，所述多光谱图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像，并发送给文物鉴定系统；所述彩色图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像，并发送给文物展示鉴赏系统；

文物鉴定系统与所述多波段数据合成系统电连接，用于接收文物多光谱图像，供研究人员实现文物鉴定；

文物展示鉴赏系统与所述多波段数据合成系统电连接，用于接收文物彩色图像，供人们参观鉴赏。

可选的，激光器包括至少两组，每一组激光器用于覆盖380至1100nm范围内的一个波段范围，同一时间仅允许一组激光器发射激光。

本发明还提供一种基于微光探测器的多光谱文物成像装置的微光成像方法，应用于文物鉴定鉴赏，包括：

以设定能量数值和波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；

针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；

基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像，并发送给文物鉴定系统，供研究人员实现文物鉴定；

基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像，并发送给文物展示鉴赏系统，供人们参观鉴赏。

本发明的有益效果是：

根据本发明提供的基于微光探测器的多光谱文物成像装置及方法，该系统包括：激光照射系统，由激光器、镜头、控制驱动电路组成；激光器覆盖380至1100nm的波段范围，通过控制驱动电路控制激光器以设定能量数值、设定波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；微光相机，与激光照射系统电连接，分别针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；多波段数据合成系统，与微光相机电连接，包括多光谱图像合成子系统和彩色图像合成子系统，多光谱图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像，并发送给文物鉴定系统；彩色图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像，并发送给文物展示鉴赏系统；文物鉴定系统与多波段数据合成系统电连接，用于接收文物多光谱图像，供研究人员实现文物鉴定；文物展示鉴赏系统与多波段数据合成系统电连接，用于接收文物彩色图像，供人们参观鉴赏。在保证文物安全的前提下，能够自由实现对文物的鉴定鉴赏。

附图说明

图1为本发明实施例一的基于微光探测器的多光谱文物成像装置结构示意图；

图2为本发明实施例一的基于微光探测器的多光谱文物成像系统结构示意图；

图3为本发明实施例二的微光成像方法流程示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例一：

本实施例提供一种基于微光探测器的多光谱文物成像装置，请参见图1-2，该系统应用于文物鉴定鉴赏，主要包括激光照射系统10、微光相机20、多波段数据合成系统30、文物鉴定系统40与文物展示鉴赏系统50；其中

激光照射系统10，由激光器11、镜头12、控制驱动电路13组成；所述至少两组激光器11覆盖380至1100nm的波段范围，通过控制驱动电路13控制激光器11以设定能量数值、设定波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；激光照射系统可以是一个激光器，通过滤光片调整每一次发射激光的波段范围，通过多次发射实现380至1100nm波段范围覆盖；激光照射系统也可以由多个激光器构成，每一激光器发射固定波段的激光，从而实现380至1100nm波段范围覆盖。例如，激光照射系统包括8组激光器，第一组激光器用于发射380至435nm波段的激光，第二组激光器用于发射435至450nm波段的激光，第三组激光器用于发射450至492nm波段的激光，第四组激光器用于发射492至577nm波段的激光，第五组激光器用于发射577至597nm波段的激光，第六组激光器用于发射597至622nm波段的激光，第七组激光器用于发射622至760nm波段的激光，第八组激光器用于发射760至1100nm波段的激光。

微光相机20，与激光照射系统10电连接，分别针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；

多波段数据合成系统30，与微光相机20电连接，包括多光谱图像合成子系统31和彩色图像合成子系统32，多光谱图像合成子系统31用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像，并发送给文物鉴定系统40；彩色图像合成子系统32用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像，并发送给文物展示鉴赏系统50；

文物鉴定系统40与多波段数据合成系统30电连接，用于接收文物多光谱图像，供研究人员实现文物鉴定；

文物展示鉴赏系统50与多波段数据合成系统30电连接，用于接收文物彩色图像，供人们参观鉴赏。例如为电子LED大屏。

微光相机20具有响应照度低(一般在10

应当理解的是，基于多幅光谱图像进行多光谱图像和彩色图像的合成技术，可以采用现有相关合成算法，本实施例对此不做限制。

为了提供更真实的观看效果，基于双目视觉原理提供3D立体效果，具体的，通过双微光相机20间隔一定距离，模拟人的双眼，从两个方向采集文物图像，多波段数据合成系统30对双微光相机20各自采集的多光谱图像分别进行处理，合成左眼彩色图像和右眼彩色图像，分别发送给左眼展示模块和右眼展示模块，体验者通过佩戴头盔或智能眼镜，使体验者左眼只能看到左眼彩色图像，右眼只能看到右眼彩色图像，从而实现左眼图像和右眼图像的分离，在人体大脑中形成立体景深效果。

本实施例提供的基于微光探测器的多光谱文物成像装置，包括激光照射系统，由激光器、镜头、控制驱动电路组成；激光器覆盖380至1100nm的波段范围，通过控制驱动电路控制激光器以设定能量数值、设定波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；微光相机，与激光照射系统电连接，分别针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；多波段数据合成系统，与微光相机电连接，包括多光谱图像合成子系统和彩色图像合成子系统，多光谱图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像，并发送给文物鉴定系统；彩色图像合成子系统用于基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像，并发送给文物展示鉴赏系统；文物鉴定系统与多波段数据合成系统电连接，用于接收文物多光谱图像，供研究人员实现文物鉴定；文物展示鉴赏系统与多波段数据合成系统电连接，用于接收文物彩色图像，供人们参观鉴赏。在保证文物安全的前提下，能够自由实现对文物的鉴定鉴赏。

实施例二：

本实施例在上述实施例一的基础上，提供一种基于上述基于微光探测器的多光谱文物成像装置的微光成像方法，请参见图3，该方法主要包括如下步骤：

S301、以设定能量数值和波段发射激光，使得照射到文物的激光强度低于文物损坏阈值；

S302、针对不同波段激光照射条件下至少采集一幅光谱图像；

S303、基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成多光谱图像；

S304、将多光谱图像发送给文物鉴定系统，供研究人员实现文物鉴定；

S305、基于不同波段激光照射下的多幅光谱图像进行合成，生成符合人眼视觉的彩色图像；

S306、将彩色图像发送给文物展示鉴赏系统，供人们参观鉴赏。

本实施例提供的基于微光探测器的多光谱文物成像装置的微光成像方法，在保证文物安全的前提下，能够自由实现对文物的鉴定鉴赏。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在计算机存储介质(ROM/RAM、磁碟、光盘)中由计算装置来执行，并且在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。所以，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。