一种高光谱纹影系统

1.本实用新型涉及一种高光谱纹影系统，属于纹影显示技术领域。


背景技术：

2.纹影成像是观测流体密度梯度变化的重要光学工具，被广泛应用于能源动力领域的效率优化、生化领域的气溶胶监测以及化学反应监督、冲击波领域的冲击波跟踪、声场领域的声学悬浮、电场领域的安全监测等。
3.传统的纹影系统主要包括以下两类：
4.一是单色纹影系统，但是这种纹影系统存在的问题是，单色的光源仅能显示纹影在单一波长下的特性，不能显示更多的细节；
5.二是彩色纹影系统，通过在光源与纹影成像光路结构之间设置滤光片，利用滤光片进行滤光，使得纹影可在多种波长的光下进行显示，从而展示出更多的细节，但这种方法存在的问题是更换滤波片速度非常慢，而纹影变化非常快，这种方法只能显示不同时刻纹影在不同波长下的细节。


技术实现要素：

6.本实用新型要解决的技术问题是：提供一种高光谱纹影系统，以克服现有技术的不足。
7.本实用新型的技术方案是：一种高光谱纹影系统，包括光源、纹影成像光路结构和相机，所述光源为高光谱系统。
8.进一步地，还包括匀光系统，所述匀光系统设置在光源与纹影成像光路结构之间。
9.进一步地，所述光源为高光谱匀光系统。
10.进一步地，所述相机为高速相机。
11.本实用新型的有益效果是：与现有技术相比，本实用新型通过将光源改造为高光谱系统，使得显示纹影的光波长包括多种，并且高光谱系统的光谱可以快速切换，使得在纹影尚未变化或变化极小前切换不同的光波长，从而使得同一个纹影可显示出在不同波长下的细节。
附图说明
12.图1为本实用新型的实施例1的结构示意图；
13.图2为本实用新型的实施例2的结构示意图；
14.图3为本实用新型的实施例3的结构示意图。
具体实施方式
15.为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上述技术方案进行详细说明。
16.实施实例1：参考图1，本实施例采用了一种高光谱纹影系统，包括光源1、纹影成像光路结构3和相机6，本实施例中的光路结构采用2个凸透镜，纹影4位于两凸透镜间，光源1为高光谱系统，光源1位于其中一块凸透镜外侧的焦点处，相机6位于另一凸透镜外侧的远于焦点的位置，在另一凸透镜外侧的焦点处设有刀片5。
17.为了解决高光谱系统不同波长的led灯位置不同导致不同的纹影4显示位置不同的问题，在本实施例中进一步地，还包括匀光系统2，匀光系统2设置在光源1与纹影成像光路结构3之间。无论不同波长的led灯位置如何变化，光通过匀光系统2以后都会被匀光系统2使其在照射平面均匀分布，从而避免了以上问题。
18.为了降低系统复杂度，在本实施例中进一步地，通过将光源1设为高光谱匀光系统2，可直接使用现有的高光谱匀光系统2，例如专利号为2020226131274的中国专利一种高光谱无影均匀照射的光学装置。
19.进一步地，所述相机6为高速相机。高速相机可拍摄时间间隔极短的纹影4图像，进一步提升对纹影4尚未变化或变化极小前显示的能力。
20.工作原理：通过将光源1改造为高光谱系统，使得显示纹影4的光波长包括多种，并且高光谱系统的光谱可以快速切换，使得在纹影4尚未变化或变化极小前切换不同的光波长，并辅之以高速相机，从而使得同一个纹影4可显示出在不同波长下的细节。
21.实施实例2：参考图2，本实施例采用了一种高光谱纹影系统，包括光源1、纹影成像光路结构3和相机6，本实施例中的光路结构采用2相对的抛物反射面，纹影4位于两抛物反射面间，光源1为高光谱系统，光源1位于其中一块抛物反射面的焦点处，相机6位于另一抛物反射面的远于焦点的位置，在另一抛物反射面的焦点处设有刀片5。
22.为了解决高光谱系统不同波长的led灯位置不同导致不同的纹影4显示位置不同的问题，在本实施例中进一步地，还包括匀光系统2，匀光系统2设置在光源1与纹影成像光路结构3之间。无论不同波长的led灯位置如何变化，光通过匀光系统2以后都会被匀光系统2使其在照射平面均匀分布，从而避免了以上问题。
23.为了降低系统复杂度，在本实施例中进一步地，通过将光源1设为高光谱匀光系统2，可直接使用现有的高光谱匀光系统2，例如专利号为2020226131274的中国专利一种高光谱无影均匀照射的光学装置。
24.进一步地，所述相机6为高速相机。高速相机可拍摄时间间隔极短的纹影4图像，进一步提升对纹影4尚未变化或变化极小前显示的能力。
25.工作原理：通过将光源1改造为高光谱系统，使得显示纹影4的光波长包括多种，并且高光谱系统的光谱可以快速切换，使得在纹影4尚未变化或变化极小前切换不同的光波长，并辅之以高速相机，从而使得同一个纹影4可显示出在不同波长下的细节。
26.实施实例3：参考图3，本实施例采用了一种高光谱纹影系统，包括光源1、纹影成像光路结构3和相机6，本实施例中的光路结构采用1块平面反射面，纹影4位于平面反射面与光源1之间，纹影4位于平面反射面与相机6之间，光源1为高光谱系统，纹影4位于平面反射面两侧中与光源1同一侧的位置。
27.为了解决高光谱系统不同波长的led灯位置不同导致不同的纹影4显示位置不同的问题，在本实施例中进一步地，还包括匀光系统2，匀光系统2设置在光源1与纹影成像光路结构3之间。无论不同波长的led灯位置如何变化，光通过匀光系统2以后都会被匀光系统
2使其在照射平面均匀分布，从而避免了以上问题。
28.为了降低系统复杂度，在本实施例中进一步地，通过将光源1设为高光谱匀光系统2，可直接使用现有的高光谱匀光系统2，例如专利号为2020226131274的中国专利一种高光谱无影均匀照射的光学装置。
29.进一步地，所述相机6为高速相机。高速相机可拍摄时间间隔极短的纹影4图像，进一步提升对纹影4尚未变化或变化极小前显示的能力。
30.工作原理：通过将光源1改造为高光谱系统，使得显示纹影4的光波长包括多种，并且高光谱系统的光谱可以快速切换，使得在纹影4尚未变化或变化极小前切换不同的光波长，并辅之以高速相机，从而使得同一个纹影4可显示出在不同波长下的细节。
31.以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。


技术特征：
1.一种高光谱纹影系统，包括光源（1）、纹影成像光路结构（3）和相机（6），其特征在于，所述光源（1）为高光谱系统。2.根据权利要求1所述的高光谱纹影系统，其特征在于，还包括匀光系统（2），所述匀光系统（2）设置在光源（1）与纹影成像光路结构（3）之间。3.根据权利要求1所述的高光谱纹影系统，其特征在于，所述光源（1）为高光谱匀光系统（2）。4.根据权利要求1所述的高光谱纹影系统，其特征在于，所述相机（6）为高速相机。

技术总结
本实用新型公开了一种高光谱纹影系统，包括光源、纹影成像光路结构和相机，所述光源为高光谱系统。以解决现有技术仅能显示纹影在单一波长下的特性，或只能显示不同时刻纹影在不同波长下的细节的问题。同波长下的细节的问题。同波长下的细节的问题。


技术研发人员：杨晨 马畅 秦泽生
受保护的技术使用者：贵州大学
技术研发日：2023.03.09
技术公布日：2023/9/3