基于wlan的紅外光譜儀的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于WLAN的紅外光譜儀，包括發(fā)射源(1)、接收機(jī)(3)和手持終端(5)，所述發(fā)射源(1)配置有一放大器(2)，所述接收機(jī)(3)和手持終端(5)之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)，所述接收機(jī)(3)由紅外傳感器和接收器構(gòu)成，發(fā)射源(1)的出射口與接收機(jī)(3)的接收口均指向目標(biāo)，并且發(fā)射源(1)和接收機(jī)(3)位于目標(biāo)(6)的同一側(cè)。手持終端(5)內(nèi)設(shè)置有無線接收器和無線發(fā)射器。本發(fā)明提供的基于WLAN的紅外光譜儀不僅靈敏度高，探測距離遠(yuǎn)，探測能力范圍廣，而且利用了手持終端的無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和利用，第一時(shí)間為工作人員提供真實(shí)數(shù)據(jù)。
【專利說明】基于WLAN的紅外光譜儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于無線網(wǎng)絡(luò)并探測目標(biāo)的紅外輻射接收裝置，尤其涉及一種基于WLAN的紅外光譜儀，屬于紅外光譜設(shè)備領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)科學(xué)定律，當(dāng)溫度大于1000°C的物體向外發(fā)出可見光，而所有溫度大于絕對(duì)零度的物質(zhì)都會(huì)向周圍空間進(jìn)行紅外輻射，一般的紅外輻射也稱紅外線。英國天文學(xué)家在研究太陽的熱效應(yīng)時(shí)，發(fā)現(xiàn)紅光區(qū)的溫度可以達(dá)到最大，因而命名為紅外線。
[0003]對(duì)紅外線的探測主要通過紅外光譜儀來實(shí)現(xiàn)，一般分為主動(dòng)式和被動(dòng)式，主動(dòng)式紅外光譜儀一般通過自帶紅外源發(fā)射紅外線，紅外線照射到目標(biāo)后反射，通過接收器接收，被動(dòng)式紅外光譜儀只接收目標(biāo)自身反射的自然光或者自身發(fā)射的紅外線。這兩種紅外光譜儀目前都是機(jī)械式工作方式，為了便于數(shù)據(jù)的收集，在野外工作時(shí)往往配備便攜式電腦，這樣解決了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化收集的問題。但是這種工作方式還需要將數(shù)據(jù)收集后一并處理，工作效率較低，并且實(shí)時(shí)性較差。而在野外的工作環(huán)境中，電腦的無線網(wǎng)絡(luò)很不穩(wěn)定，很多地方完全沒有無線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)。因此，如何解決紅外接收數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸是目前亟待解決的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，解決好現(xiàn)有技術(shù)的問題，彌補(bǔ)現(xiàn)有目前市場上現(xiàn)有產(chǎn)品的不足。
[0005]本發(fā)明提供了一種基于WLAN的紅外光譜儀，所述光譜儀包括發(fā)射源、接收機(jī)和手持終端，所述發(fā)射源配置有一放大器，所述接收機(jī)和手持終端之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，所述接收機(jī)由紅外傳感器和接收器構(gòu)成，發(fā)射源的出射口與接收機(jī)的接收口均指向目標(biāo)，并且發(fā)射源和接收機(jī)位于目標(biāo)的同一側(cè)。
[0006]優(yōu)選的，上述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器為AD轉(zhuǎn)換器。
[0007]優(yōu)選的，上述手持終端內(nèi)設(shè)置有無線接收器和無線發(fā)射器。
[0008]本發(fā)明提供的基于WLAN的紅外光譜儀不僅靈敏度高，探測距離遠(yuǎn)，探測能力范圍廣，而且利用了手持終端的無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和利用，第一時(shí)間為工作人員提供真實(shí)數(shù)據(jù)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
[0010]附圖標(biāo)記:1_發(fā)射源；2_放大器；3_接收機(jī)；4_數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器；5_手持終端；6_目標(biāo)。

【具體實(shí)施方式】
[0011]為了便于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員理解和實(shí)施本發(fā)明，下面結(jié)合附圖及【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0012]本發(fā)明的基于WLAN的紅外光譜儀具體如圖1所示，紅外光譜設(shè)備帶有包括發(fā)射源1、接收機(jī)3和手持終端5，所述發(fā)射源I配置有一放大器2，所述接收機(jī)3和手持終端5之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4，所述接收機(jī)3由紅外傳感器和接收器構(gòu)成，發(fā)射源I的出射口與接收機(jī)3的接收口均指向目標(biāo)，并且發(fā)射源I和接收機(jī)3位于目標(biāo)6的同一側(cè)。數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器4為AD轉(zhuǎn)換器。手持終端5內(nèi)設(shè)置有無線接收器和無線發(fā)射器。
[0013]大氣是光學(xué)信息傳播最主要的自然介質(zhì)，大氣對(duì)光學(xué)新的影響是光學(xué)遙感儀器必須考慮的主要問題。大氣的主要成分包括氣體分子和其他微粒。氣體分子的主要成分有氮?dú)狻⒀鯕獾?。大氣層自上而下分為?duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層。其中對(duì)流層和平流層是對(duì)探測器影響較大的兩層。
[0014]光學(xué)系統(tǒng)在探測信號(hào)時(shí)無法避免大氣的影響。其相互作用主要有大氣散射、大氣吸收和大氣吸收。
[0015]電磁波在不均勻性或各向異性介質(zhì)中傳播時(shí)，改變原來傳播方向的現(xiàn)象稱為散射。大氣散射的強(qiáng)度取決于電磁波波長、穿過的大氣厚度、大氣微粒大小和含量。散射的主要類型有瑞利散射，Mie散射和散粒散射。瑞利散射與電磁波長有關(guān)，是粒子直徑遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于入射波長時(shí)發(fā)生的散射，散射強(qiáng)度與波長的四次方成反比。Mie散射是當(dāng)粒子尺度與入射波長接近或可比擬時(shí)發(fā)生的散射，散射強(qiáng)度與波長的二次方成反比。散粒散射是波長小于粒子直徑時(shí)發(fā)生的散射，也稱為粗粒散射，與波長無關(guān)，是一種非選擇性散射。
[0016]電磁波在穿越大氣時(shí),會(huì)發(fā)生折射現(xiàn)象。折射率與大氣密度有直接關(guān)系,底層大氣密度大，電磁波的折射率大；上層大氣密度小，電磁波折射率也就小。這也就是海市蜃樓發(fā)生的物理基礎(chǔ)。
[0017]電磁波在經(jīng)過大氣時(shí)，大氣中的各種氣體成分會(huì)對(duì)電磁波有不同程度的吸收。其中以臭氧、二氧化碳和水汽對(duì)大氣的吸收最為明顯。
[0018]電磁波在經(jīng)過大氣時(shí)，與大氣的相互作用是復(fù)雜的。不同電磁波在通過大氣到達(dá)傳感器時(shí)能量被消減的程度也是不同的。有的大部分被吸收(例如紫外線)，甚至無法通過，有的則通過率很高，消減作用很小(例如可見光)。這些透過率很高的波帶被稱為“大氣窗口 ”常用的大氣窗口有5個(gè):
[0019]1)0.30?1.15m大氣窗口。這是遙感技術(shù)應(yīng)用的最主要窗口之一。譜段上包括全部可見光波段、部分紫外波段和部分近紅外波段。其中，近紫外窗口為0.30?0.40m，透過率約為70% ;0可見光窗口為40?0.70m，透過率約為95% ;近紅外窗口為0.70?1.1Om,透過率約為80% ;該窗口的光譜主要反映地物對(duì)太陽光的反射，通常稱為短波區(qū)，是非常理想的觀測、攝影波段，很多衛(wèi)星的傳感器工作在這個(gè)波段中，采用攝影或掃描的方式在白天感測、收集目標(biāo)信息成像。典型應(yīng)用有Landsat衛(wèi)星的TM的I?4波段，SPOT衛(wèi)星的HRV波段等。
[0020]2) 1.30?2.50m大氣窗口，屬于近紅外波段。該窗口按習(xí)慣分為兩個(gè)子窗口，分別是1.40?1.90m及2.00?2.50m。這兩個(gè)窗口的透過率都在60%?95%之間。其中，
1.55?1.75m透過率較高，白天夜間都可以應(yīng)用掃描成像方式感測、收集目標(biāo)信息，主要用于地質(zhì)遙感。比如TM的5、7波段等用以探測植物含水量以及云、雪或用于地質(zhì)制圖等
[0021]3)3.50?5.0Om大氣窗口，屬于中紅外波段，透過率約為60%?70%之間。該窗口包含地物反射光譜，可以用來探測高溫目標(biāo)，如森林火災(zāi)、火山、核爆炸等。比如，NOAA衛(wèi)星的AVHRR傳感器用3.55?3.93 μ m探測海面溫度，獲得晝夜云圖。
[0022]4)8?14m大氣窗口，屬于熱紅外波段，透過率約為80%。由于常溫下地物光譜輻射出射度最大值對(duì)應(yīng)的波長是9.7m，則該窗口是常溫下地物熱輻射能量最集中的波段，其探測信息最主要反映地物的發(fā)射率及溫度。
[0023]5) Imm?Im微波窗口，分為毫米波、厘米波和分米波。其中，1.0?1.8mm窗口的透過率約為35%?40%;2?5mm窗口的透過率約為50%?70%;8?100mm微波窗口的透過率為100%。微波的特點(diǎn)是能穿透運(yùn)云層、植被和一定厚度的冰與土壤，具有全天候的工作能力。如側(cè)視雷達(dá)影像，Radarsat的衛(wèi)星雷達(dá)影像等在具體使用時(shí)，使用者將其攜帶在野外，紅外輻射源向目標(biāo)發(fā)射紅外輻射，目標(biāo)將紅外輻射返回，由接收器接收，再將信號(hào)出入到便攜式計(jì)算機(jī)終端中，記錄下信號(hào)。傳感器接收到的大氣中傳播的紅外信息可以分為兩個(gè)部分:第一部分是物體本身的“輻射”經(jīng)過大氣“濾波”之后的傳遞量。這里的“輻射”是廣義上的輻射，指的是從物體上發(fā)出的電磁波，既包括物體對(duì)照明源的反射，也包括物體本身發(fā)出的輻射。第二部分是大氣的附加信息，即程輻射。程輻射源自大氣本身作為實(shí)際物體發(fā)出、反射或散射的電磁波。程輻射與波長一定的關(guān)系，這是因?yàn)槌梯椛渑c大氣的散射作用有關(guān)。
[0024]本發(fā)明提供的基于WLAN的紅外光譜儀不僅靈敏度高，探測距離遠(yuǎn)，探測能力范圍廣，而且利用了手持終端的無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了探測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和利用，第一時(shí)間為工作人員提供真實(shí)數(shù)據(jù)。
[0025]以上所述之【具體實(shí)施方式】為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，并非以此限定本發(fā)明的具體實(shí)施范圍，本發(fā)明的范圍包括并不限于本【具體實(shí)施方式】，凡依照本發(fā)明之形狀、結(jié)構(gòu)所作的等效變化均在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于WLAN的紅外光譜儀，其特征在于:所述光譜儀包括發(fā)射源(I)、接收機(jī)(3)和手持終端(5)，所述發(fā)射源(I)配置有一放大器(2)，所述接收機(jī)(3)和手持終端(5)之間設(shè)置有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)，所述接收機(jī)(3)由紅外傳感器和接收器構(gòu)成，發(fā)射源(I)的出射口與接收機(jī)⑶的接收口均指向目標(biāo)，并且發(fā)射源⑴和接收機(jī)⑶位于目標(biāo)(6)的同一側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WLAN的紅外光譜儀，其特征在于:所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器(4)為AD轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于WLAN的紅外光譜儀，其特征在于:所述手持終端(5)內(nèi)設(shè)置有無線接收器和無線發(fā)射器。
【文檔編號(hào)】G01V8/12GK104134331SQ201410348440
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】卓朝旦 申請人:奉化市宇創(chuàng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)有限公司