(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210212559.5 (22)申请日 2022.03.06 (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　 (74)专利代理 机构 杭州求是专利事务所有限公 司 33200 代理人 林松海 (51)Int.Cl. G01J 3/28(2006.01) G01J 5/00(2022.01) G01N 21/01(2006.01) G01N 21/88(2006.01) G01S 7/481(2006.01)G01S 17/89(2020.01) (54)发明名称 一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像 系统 (57)摘要 本发明公开了一种凝视型高光谱三光共轭 采集融合成像系统， 包括凝视型高光谱成像模 块、 紫外光成像单元、 可见光 成像单元、 红外光成 像单元， 构成待测物 体的两个光路； 其中， 待测物 体的光路一， 可见光成像单元与紫外光成像单元 或红外光成像单元共轭耦合； 待测物体的光路 二， 凝视型高光谱成像模块与红外光成像单元或 紫外光成像单元共轭耦合。 本发 明结合光谱探测 和紫外光、 可见光、 红外光图像探测， 克服了其他 设备采集速度慢， 设备单一分离， 数据融合误差 大等缺点。 本发 明在实时监测高压输变电领域设 备缺陷及周围环境物体的识别分类分析等具有 重要应用价 值。 权利要求书1页 说明书4页 附图1页 CN 114414051 A 2022.04.29 CN 114414051 A 1.一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 包括凝视型高光谱成 像模块、 紫外光 成像单元、 可见光成像单元、 红外光 成像单元， 构成待测物体的两个光路； 其 中， 待测物体的光路一， 可见光成像单元与紫外光成像单元或红外光 成像单元共轭耦合； 待 测物体的光路二， 凝 视型高光谱成像模块与红外光成像单 元或紫外光成像单 元共轭耦合。 2.根据权利要求1所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 凝视型高光谱成像模块、 紫外光成像单元、 可见光成像单元、 红外光 成像单元分别连接数据 处理单元。 3.根据权利要求1所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 待测物体的光路一， 可见光 成像单元与紫外光光成像单元共轭耦合； 待测物体的光路二， 凝 视型高光谱成像模块与红外光成像单 元共轭耦合。 4.根据权利要求3所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 包括第一准直透镜 （1） 、 紫外光 ‑可见光分束镜 （2） 、 第一成像透镜 （3） 、 可见光图像传感器 （4） 、 第二成像透镜 （5） 、 紫外光图像传感器 （6） 、 第二准直透镜 （7） 、 可见光 ‑红外光分束镜 （8） 、 第三成像透镜 （9） 、 可调谐滤波片 （10） 、 光谱图像传感器 （11） 、 第四成像透镜 （12） 、 红外 图像传感器 （13） ； 待测物体的光路一经过第一准直透镜 （1） ， 再经过紫外光 ‑可见光分束镜 （2） ， 可将可见光部分透射到第一 成像透镜 （3） ， 在第一成像透镜 （3） 的焦点位置附近成像于 可见光图像传感器 （4） ， 紫外光部分被紫外光 ‑可见光分束镜 （2） 反射， 经过第二成像透镜 （5） 成像于紫外光图像传感器 （6） 。 5.根据权利要求4所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 待测物体的光路二经过第二准直透镜 （7） 变为平行光， 再经过可见光 ‑红外光分束镜 （8） ， 可 见光部分透射经过第三成像透镜 （9） 和可调谐滤波片 （10） ， 在光谱图像传感器 （11） 中得到 波长随时间变化的高光谱图谱数据， 而红外光部分经过可见光 ‑红外光分束镜 （8） 反射， 通 过第四成像透 镜 （12） ， 在红外图像传感器 （13） 中成像。 6.根据权利要求4或者5所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征 在于： 所述的可调谐滤波片 （10） 位于第三成像透 镜 （9） 的焦点 位置。 7.根据权利要求4所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 其特征在于： 所述的紫外光 ‑可见光分束镜 （2） 或可 见光‑红外光分束镜 （8） 包括分束镜与45度反射镜 。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114414051 A 2一种凝视型高光谱三光共轭采集 融合成像系统 技术领域 [0001]本发明属于光学技术领域， 具体涉及一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系 统。 背景技术 [0002]输变电设备由于其生产环境的特殊性和使用环境的复杂性， 不可避免会产生一些 表面缺陷， 会对其整体品质造成影响。 输变电设备在运行过程中， 在电气、 机械和化学等因 素综合作用下， 会出现包括机械损伤和温度升高(  红外特性)  或者局部电场改变造成的电 晕/电弧(紫外特性)， 设备的运行状态直接影响着 输电系统的安全可靠运行， 因此对电网设 备检测提出了更高的要求。 输变电零部件作为电网工业产品的组成部分， 其使用质量也直 接影响着国民生活和工业生产的精度水准， 工业零部件的缺陷检测以及筛查越来越不可缺 失。 [0003]过去数十年， 对电网设备缺陷检测主要以单个缺陷特征提取识别为主。 随着光学 图像融合技术的发展， 三光融合也逐步应用于缺陷的全方位检测中， 可提供更丰富的光学 检测信息， 进而提高检测的准确率。 然而，  现有的红外测温、 紫外电晕检测及可见光 成像手 段缺少高光谱数据， 难以检测物质属性 等。 [0004]高光谱成像是指一种能够采集连续上百个波段的成像方式， 其获取的图像上的每 一个像素点都对应着一条光谱曲线。 高光谱成像技术集合了成像技术和 光谱技术的优点， 在信息的丰富程度上有了极大 的提高。 然而， 现有结合多维探测与光谱检测的设备大多采 集速度慢， 设备单一分离而难以集成 （导致数据融合误差大） ， 另外通常的高光谱图谱成像 获得的高光谱立方是基于光栅分光与移动推扫式的， 但是成本高且不利于三光融合监测仪 器的应用。 发明内容 [0005]为了解决上述问题， 本发明的目的是提高一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成 像系统， 三 光融合数据和高光谱图像可融合成高光谱三 光融合图像。 [0006]一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 包括凝视型高光谱成像模块、 紫 外光成像单元、 可见光成像单元、 红外光 成像单元， 构成待测物体的两个光路； 其中， 待测物 体的光路一， 可见光成像单元与紫外光成像单元或红外光成像单元共轭耦合； 待测物体的 光路二， 凝 视型高光谱成像模块与红外光成像单 元或紫外光成像单 元共轭耦合。 [0007]凝视型高光谱 成像模块、 紫外光成像单元、 可见光成像单元、 红外光成像单元分别 连接到数据处 理单元。 [0008]所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 待测物体的光路一， 可见 光成像单元与紫外光光成像单元共轭耦合； 待测物体的光路二， 凝视型高光谱成像模块与 红外光成像单 元共轭耦合。 [0009]所述的一种凝视型高光谱三光共轭采集融合成像系统， 包括第一准直透镜、 紫外说　明　书 1/4 页 3 CN 114414051 A 3