摘 要

高光谱成像是基于各种窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续，窄波段的图像数据。目前高光谱的成像技术发展迅速，目前高光谱成像的应用也非常广泛，在医学，航空学，农学等方面都有应用。而基于高光谱成像的成熟之下，高光谱成像的可调支架的制作与设计也是必要的。

本文所使用的相机是短波近红外高光谱成像技术， 设计的目的在于就相机下的短波近红外高光谱的可调支架进行设计与制作，目的就在于能够实现支架能夹持着相机旋转拍摄及上下左右前后的三维拍摄，能够使下方相机实现多方位，多角度的拍摄物体，而在现有实验室中，支架系统是固定的，不能够实现带动相机的移动，所以下文就支架系统的三维移动展开探究。

关键词：短波近红外高光谱、高光谱成像、可调支架

Design and fabrication of adjustable scaffold for short-wave near-infrared hyperspectral imager

Abstract

High spectral spectroscopy is an image data technology based on various narrow bands. It combines imaging technology and spectral technology to detect two-dimensional geometric space and one-dimensional spectral information of the target and obtain continuous and narrow band image data with high spectral resolution. At present, the development of hyperspectral imaging technology is rapid, and the application of hyperspectral imaging is also very wide, which has been applied in medicine, aviation, agriculture and other fields. With the maturity of high spectral imaging, it is necessary to make and design adjustable stents for high spectral imaging.

In this paper, the camera is used by compose a short-wave near infrared specular like technology and design aimed at just under the camera's high short-wave near infrared spectrum of the adjustable bracket to carry on the design and production, the purpose is to achieve stents can holding the camera rotation and the up and down or so before and after the three-dimensional, filming can make below camera with all-round, multi-angle shooting objects, in the existing laboratory, supporting system is fixed, not drive the movement of the camera can be implemented, so below is support system of 3 d mobile inquiry.

Key words: short-wave near-infrared hyperspectral;hyperspectral imaging;adjustable stent

目录

摘要 I

Abstract II

1绪论 1

1.1课题选材的背景与意义 1

1.2研究内容与技术路线 2

1.3国内外发展现状 2

1.3.1国内研究现状 2

1.3.2国外研究现状 3

1.4本文研究的目的及研究内容 4

2需求分析 5

2.1现有系统的分析 5

2.1.1高光谱成像器的性能特点 5

2.1.2技术参数 6

2.2在现有的系统上提出要求 10

3详细的设计 12

3.1总体方案的设计 12

3.1.1调节支架水平移动的方案示意 12

3.1.2直线轴承的选择及尺寸定位 14

3.1.3铝型材的选择 14

3.1.4溜板滑块的选择与尺寸确定 16

3.1.5调节支架上下移动的方案 19

3.1.6 w板块与箱体之间的连接 22

3.1.7 箱体与遛板间的连接 23

3.2详细的设计方案 24

3.2.1溜板上方的把手设计 24

3.2.2w板的选择应用与钻孔的比较 25

3.2.3挂装连接 26

3.2.4框架装配 30

3.3导轨变形量、应力的有限元仿真 30

3.3.1有限元软件的选择 31

3.3.2实现支架左右移动的导轨的有限元仿真 35

3.3.3实现支架前后移动的导轨的有限元仿真 39

4结论 40

5展望 41

致谢 42

参考文献 44

1.绪论

1.1课题选材的背景与意义

随着现代社会的发展，高光谱的发展越来越得以充分的应用在各个领域，与之同时，对于高光谱成像的可调支架的设计与应用，也显得格外的成熟与稳定。高光谱是近几十年发展起来的影像数据技术，其广泛应用于各个领域。其中也包括了电学，光学，光电子学等等先进技术，是传统的二维成像技术和光谱技术结合的一种技术。而对于越发发达的高光谱成像技术，对于不同成像技术的采集，我们得制作不同的支架，达成多方位，多角度的采集与拍摄。 此次研究，就是利用可调支架的夹持，可以实现支架的旋转，通过对支架的设计，实现支架的上下左右前后的移动，可以实现多方位的多角度的拍摄相机下的物品。

高光谱成像技术具有以下几个特点：多波段、波段窄、光谱范围广、图谱合一等等。其采集图像信息的能力也非常强，分辨度高，数据描述的模型多。由于物体的放射光谱具有“指纹”效应，不同物不同光谱，同一物体在一定的同谱原理下可以辨别不同的信息。物体的光谱成像特性与其内在的理化学特性紧密相关，由于物质结构和化学成分的差异就造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和放射。连续且光整的光谱曲线可以很好地反映不同物质间这种内在的细微差异，这也正是成像光谱技术实现地物致密探测的物化基础。

高光谱成像仪（也称为高光谱相机、高光谱仪）是把高光谱仪的成像系统和其他的探测系统相结合的一种系统，实现了同时同步快速获取成像信息的一种无伤探测分析仪器。