(19)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 202210695591.3 (22)申请日 2022.06.20 (71)申请人 天津恒达文博科技股份有限公司 地址 300384 天津市滨 海新区华苑产业区 榕苑路15号1-B-701、 702、 703、 704、 705、 706 申请人 河南文数保智能科技研究院有限公 司 (72)发明人 韩国民　杜鹏　闫升　金沛然　 李程远　刘佳俊　田宁　王哲　 李少纯　周阳　 (74)专利代理 机构 中科专利商标代理有限责任 公司 11021 专利代理师 吴梦圆(51)Int.Cl. G01N 21/25(2006.01) G01N 21/01(2006.01) G01J 3/28(2006.01) G01J 3/02(2006.01) (54)发明名称 基于文物图像数据采集的多光谱照相机成 像系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于文物图像数据采集 的多光谱照相机成像系统， 包括基于文物图像数 据采集的多光谱照相机； 以及上位机， 与多光谱 照相机的处理器通信连接， 上位机包括： 控制模 块， 被配置成向多光谱照相机的处理器发送控制 轮盘机构转动的指令， 以使装 载在轮盘机构上的 多个滤光片依次对准镜头并获取文物的多个照 片； 以及处理模块， 被配置成接收来自多光谱照 相机的处理器的与不同滤光片相对应的照片， 并 对文物的指定位置的多个图像信息进行拟合， 以 获得指定位置的光谱曲线； 以及分析模块， 根据 光谱曲线分析文物在指定位置的材质。 权利要求书3页 说明书9页 附图7页 CN 114778462 A 2022.07.22 CN 114778462 A 1.一种基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特 征在于， 包括： 基于文物图像数据采集的多光谱照相机， 包括： 壳体； 镜头， 设置在所述壳体外侧； 滤光装置， 包括： 轮盘机构， 可转动地 安装在所述壳体上； 以及 多个滤光片， 在所述镜头的内侧安装在所述轮盘机构上， 并位于同一圆周上， 多个所述 滤光片分别允许具有彼此不同的波长范围的光束透过， 使得每个滤光片在随所述轮盘机构 的转动移动到所述镜 头的内侧时对来自于所述镜 头的光束 进行滤光； 以及 处理器， 适用于基于来自于多个所述滤光片的光束分别生成由所述镜头拍摄的文物的 多个照片； 其中， 多个所述照片中与 所述文物的相同的指定位置对应的多个图像信 息表征不同的 光强， 从而基于所述指定位置的多个图像信息获得所述指定位置的光谱曲线， 以根据所述 光谱曲线分析 所述文物在所述指定位置的材质； 上位机， 与所述多光谱照相机的处 理器通信连接， 所述上位机包括： 控制模块， 被配置成向所述多光谱照相机的处理器发送控制所述轮盘机构转动的指 令， 以使装载在所述轮盘机构上的多个所述滤光片依次对准所述镜头并获取所述文物的多 个照片； 以及 处理模块， 被配置成接收来自所述多光谱照相机的处理器的与不同所述滤光片相对应 的照片， 并对所述文物的所述指定位置的多个图像信息进行拟合， 以获得所述指定位置的 光谱曲线； 以及 分析模块， 根据所述光谱曲线分析所述文物在所述指定位置的材质， 所述分析模块通 过将所述指定位置的光谱曲线进行零均值化处理和归一化处理， 以获得第一光谱序列， 计 算所述第一光谱序列的一阶和二阶中心差 分序列并进 行零均值化处理和归一化处理， 以获 得第二光谱序列， 将所述第一光谱序列与所述第二光谱序列进行加权组合， 以获得所述指 定位置的特征向量， 所述分析模块通过将所述指 定位置的特征向量与预先存储在所述上位 机的存储器中的多种材质的参 考特征向量进行比较确定所述文物的指定位置的材质。 2.根据权利要求1所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述处理模块被配置成接收来自所述多光谱照相机的处理器的与不同所述滤光片相对 应的照片， 对来自所述多光谱照相 机的处理器的多个照片去除噪声， 并判断多个照片是否 全部为所述多光谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文物的多个图像信息， 若多个照片全部是所述多光谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文物 的多个图像信息， 则判定多个照片匹配成功， 并对所述文物的所述指定位置的多个图像信 息进行拟合， 以获得 所述指定位置的光谱曲线； 若多个照片不全部是所述多光谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文 物的多个图像信息， 则通过所述控制模块向所述多光谱照相 机的处理器发出指令， 重新获 取所述文物的多个照片。 3.根据权利要求2所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述处理模块通过滤波器对所述文物的多个照片去除噪声， 并且分别提取多个照片上权　利　要　求　书 1/3 页 2 CN 114778462 A 2的特征信息， 将分别与多个照 片相对应的多组所述特征信息按照所述滤光片的波长范围从 小到大的顺序排列， 并将多组所述特征信息两两比对， 判断多个照片是否全部为所述多光 谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文物的多个图像信息， 若多个照片全部是所述多光谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文物 的多个图像信息， 则判定多个照片匹配成功； 若多个照片不全部是所述多光谱照相机与所述文物在同一相对位置处获得的所述文 物的多个图像信息， 则通过所述控制模块向所述多光谱照相 机的处理器发出指令， 重新获 取所述文物的多个照片。 4.根据权利要求1所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述多光谱照相机成像系统还 包括转台， 所述 转台与所述多光谱照相机通信连接； 所述转台用于放置所述多光谱照相机， 所述多光谱照相机面向所述文物设置， 以获取 所述文物的多个照片； 或者， 所述转台用于放置所述文物， 所述多光谱照相机面向所述文物设置， 以获取所述文物 的多个照片。 5.根据权利要求1所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述多光谱照相机成像系统还 包括光强传感器， 适用于检测所述文物处的光强， 所述处理模块根据所述 光强传感器 检测的所述 光强对所述 光谱曲线 进行修正。 6.根据权利要求1所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述轮 盘机构包括： 转轴， 可转动地 安装在所述壳体的相对的底壳和面壳上； 以及 轮盘， 安装在所述转轴上， 所述轮盘上设有多个 固定架， 所述滤光片按照波长范围从小 到大的顺序装载在所述固定架上， 所述轮盘的转动在所述镜头的内侧实现具有不同波长的 所述滤光片的转换。 7.根据权利要求6所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述滤光装置还 包括： 驱动组件， 适用于驱动所述轮 盘转动； 以及 光学检测组件， 包括： 光发射部件， 适用于发射检测光束； 以及 光接收部件， 设置在所述轮盘上， 并被构造成接收来自于所述光发射部件的光束以确 定装载在所述轮 盘上的所述滤光片的当前 所处位置 。 8.根据权利要求7所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述驱动组件 包括： 步进电机， 固定连接在所述底壳上； 过渡齿轮， 与所述步进电机的输出轴啮合， 并与形成在所述轮盘外缘的轮齿啮合， 使得 所述步进电机通过 所述过渡齿轮带动所述轮 盘转动。 9.根据权利要求8所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在 于， 所述驱动组件还包括 弹簧， 所述 弹簧一端与所述步进电机连接， 另一端连接在所述底壳 上， 所述弹簧被构造成保持所述 步进电机、 所述过渡齿轮和所述轮 盘依次啮合。 10.根据权利要求8所述的基于文物图像数据采集的多光谱照相机成像系统， 其特征在权　利　要　求　书 2/3 页 3 CN 114778462 A 3