原理粗略

棱鏡(jing)相機的(de)原理主要是(shi)通(tong)過(guo)棱鏡(jing)分光(guang)(guang)技術，將入射光(guang)(guang)線分配到(dao)不同(tong)的(de)通(tong)道中，每個(ge)通(tong)道的(de)圖像(xiang)可(ke)以在(zai)運動(dong)時或在(zai)不同(tong)的(de)測量視角下實現像(xiang)素級(ji)的(de)對準(zhun)精度。

在(zai)基于棱(leng)鏡(jing)的相機中，棱(leng)鏡(jing)塊由硬二向色涂層組成(cheng)，它(ta)們本(ben)質上是干(gan)涉濾光(guang)(guang)片。這些濾光(guang)(guang)片負責對(dui)入射光(guang)(guang)進行初(chu)級分離。

棱鏡類型

1、反射棱鏡

工(gong)作(zuo)原理實際(ji)上是光的(de)反射(she)(she)定律(lv)和折射(she)(she)定律(lv)。光在(zai)相(xiang)同介(jie)質中發(fa)生(sheng)反射(she)(she)時，其反射(she)(she)角和入射(she)(she)角相(xiang)等；光由一種(zhong)介(jie)質垂直兩介(jie)質平面入射(she)(she)到另一種(zhong)介(jie)質時，不會發(fa)生(sheng)折射(she)(she)。在(zai)采用一個反射(she)(she)棱鏡時，儀器接收到的(de)返回光量會減弱。實際(ji)應(ying)用中在(zai)進行長距離(li)測(ce)量時使(shi)用多(duo)個反射(she)(she)棱鏡。

2、偏轉、旋轉和偏移棱鏡

偏(pian)(pian)轉(zhuan)光(guang)線(xian)路徑的(de)棱(leng)鏡，或將圖像從(cong)其(qi)原始軸偏(pian)(pian)移(yi)，在很(hen)多成像系統(tong)中很(hen)有(you)幫助。光(guang)線(xian)通常(chang)在45°、60°、90°和180°角度偏(pian)(pian)轉(zhuan)。這有(you)助于(yu)聚集系統(tong)大小或調(diao)整光(guang)線(xian)路徑而不(bu)影響其(qi)余的(de)系統(tong)設置(zhi)。旋轉(zhuan)棱(leng)鏡，例如(ru)道威(wei)棱(leng)鏡，用于(yu)旋轉(zhuan)倒位后的(de)圖像。偏(pian)(pian)移(yi)棱(leng)鏡保(bao)持(chi)光(guang)線(xian)路徑的(de)方向，還會將其(qi)關(guan)系調(diao)整為正常(chang)。

3、偏光棱鏡

常(chang)見變體(ti)包括格蘭-傅(fu)科偏振器(qi)，由(you)兩個相同的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)棱(leng)鏡(jing)方解石切割與光(guang)(guang)軸平(ping)行的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)角邊，并(bing)安(an)裝有一個小的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空(kong)氣(qi)間隙，以(yi)便長(chang)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)晶面(mian)彼(bi)此平(ping)行。此棱(leng)鏡(jing)是(shi)透明的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長(chang)范圍從(cong)大(da)約230納米，在紫(zi)外區(qu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)，超過(guo)5000納米的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)紅外輻射(she)(she)(she)。這樣(yang)一個廣泛的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波長(chang)傳輸(shu)范圍使(shi)格蘭-傅(fu)科棱(leng)鏡(jing)，利用各種儀器(qi)。尼科爾棱(leng)鏡(jing)一樣(yang)，撞(zhuang)擊(ji)格蘭-傅(fu)科棱(leng)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)入射(she)(she)(she)光(guang)(guang)被分(fen)成(cheng)普通(tong)和特殊(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)波振動的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)平(ping)行或垂直于光(guang)(guang)軸。然(ran)而(er)，在這種情況下，劃(hua)分(fen)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)光(guang)(guang)波通(tong)過(guo)棱(leng)鏡(jing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)旅行沒有折射(she)(she)(she)，直到(dao)遇(yu)到(dao)玻璃/空(kong)氣(qi)界(jie)面(mian)，隨(sui)后的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)常(chang)光(guang)(guang)線的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)全內(nei)反射(she)(she)(she)，但異常(chang)光(guang)(guang)線通(tong)過(guo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)邊界(jie)，只(zhi)有輕(qing)微的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)偏差。

4、色散棱鏡

根據棱鏡(jing)(jing)基片的(de)波長(chang)和反射(she)率(lv)，棱鏡(jing)(jing)色(se)散取決于棱鏡(jing)(jing)的(de)幾(ji)何及其折射(she)率(lv)色(se)散曲線。小偏(pian)向角決定入射(she)光(guang)(guang)線和投射(she)光(guang)(guang)線之間的(de)小夾(jia)角。綠色(se)光(guang)(guang)的(de)波長(chang)偏(pian)離(li)超過紅(hong)色(se)，藍(lan)色(se)比紅(hong)色(se)和綠色(se)多；紅(hong)色(se)通(tong)常(chang)定義(yi)為656.3nm，綠色(se)為587.6nm和藍(lan)色(se)為486.1nm。

多光譜棱鏡相機

多光譜棱鏡相機(ji)可通過將入射光線分光投射到(dao)兩個不同(tong)的傳感器(qi)上，同(tong)時(shi)執行(xing)可見光和近(jin)紅(hong)外(NIR)光檢驗：一個是可見光彩色通道（波長400-700納米），另(ling)一個是NIR通道（波長750-900+納米）。

通過(guo)此(ci)功能(neng)，可使用單個相(xiang)機同(tong)時檢(jian)驗可見(jian)元素、次表(biao)面缺(que)陷或者(zhe)以NIR波長進行檢(jian)驗的其(qi)他信息。

多光譜相機是檢(jian)驗紙(zhi)幣、紡織品、電路(lu)板和(he)果蔬等有機產品的理想(xiang)選(xuan)擇。

分光棱鏡相機

分(fen)光(guang)棱(leng)鏡成像(xiang)是(shi)通(tong)過棱(leng)鏡將入射的(de)復合光(guang)束(shu)(shu)分(fen)解成多光(guang)譜(pu)光(guang)束(shu)(shu)或改變光(guang)束(shu)(shu)方向，然后通(tong)過多個感光(guang)芯片獲取不同光(guang)譜(pu)或動態(tai)范圍圖像(xiang)的(de)技術。

這種技術的優勢(shi)在于，當相(xiang)機和(he)被拍攝表面(mian)形成一(yi)定的角度時，不(bu)需要再對傳感器(qi)進行“空間補償(chang)”；即使是(shi)拍攝粗糙不(bu)平的表面(mian)，也不(bu)會(hui)在多(duo)個傳感器(qi)上出現(xian)“視差(cha)”的問題。利用這種技術搭(da)建的成像系統(tong)安裝極(ji)為(wei)簡(jian)便(bian)、精度高、成本低，可以完全取代多(duo)臺相(xiang)機的成像方案。

棱(leng)鏡分(fen)光成像(xiang)技(ji)術，為半導(dao)體晶片及果蔬、食物(wu)、包(bao)裝內部等(deng)材(cai)料的檢查(cha)提(ti)供(gong)有(you)效的辨別(bie)檢測手段 。

光路原理

它將可見光到短波段(duan)紅(hong)外（SWIR）波段(duan)的光譜(pu)段(duan)，在(zai)可見光和(he)SWIR、可見光波段(duan)內(nei)或(huo)SWIR波段(duan)內(nei)進行(xing)分光。

應用場景

采(cai)用的棱(leng)鏡技術(shu)，可(ke)將入射光分(fen)(fen)割(ge)成(cheng)RGB各波(bo)長，再投射到高精(jing)度(du)(du)配(pei)置的各CCD。因此，棱(leng)鏡相機具有(you)高精(jing)度(du)(du)的色(se)彩(cai)還原(yuan)性(xing)，基(ji)于波(bo)長間分(fen)(fen)離度(du)(du)的高分(fen)(fen)光感度(du)(du)特(te)性(xing)（低混色(se)），可(ke)輸(shu)出極高精(jing)度(du)(du)的彩(cai)色(se)圖像數據(ju)，高動態HDR影(ying)像，同時具有(you)高度(du)(du)的空間分(fen)(fen)辨率(lv)，可(ke)進(jin)行高精(jing)度(du)(du)的邊緣檢測(ce)(ce)，可(ke)識別檢測(ce)(ce)對象的細微部分(fen)(fen)。

基于(yu)以上(shang)特點，多應用與水(shui)果(guo)、蔬(shu)菜等植(zhi)物的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)，硬幣、紙幣的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)，紡織品、塑料的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)，LED、熔接(jie)、玻璃的(de)(de)(de)檢(jian)(jian)測(ce)及太陽電池(chi)板的(de)(de)(de)制造(zao)，工業爐、加熱(re)后的(de)(de)(de)金屬的(de)(de)(de)監控等場景。