技术特征：
1.一种多谱段激发油痕成影装置，其包括，圆台形光源基座；多谱段紫外激发光源系统，其包括多个不同中心波长的紫外光源阵列，所述紫外光源阵列在所述圆台形光源基座的端部并向巡检过程中的待测目标区域发出紫外光；卤素灯光源系统，其包括设于所述圆台形光源基座上的卤素灯，其在预定波长范围内发射光源强度分布均匀的卤素灯光；高光谱图像采集系统，其在预定采集波长范围内采集波段间隔为预定长度的图像数据且同步获得反射光谱-图像灰度三维数据，其中，将成像波段数量高于100个波段的光谱图像数据定义为高光谱图像，并将高光谱图像采集系统的光谱分辨率作为所述预定长度；数据处理单元，其连接所述高光谱图像采集系统以分析所述反射光谱-图像灰度三维数据，并进行多谱段图像融合得到巡检过程中的待测目标区域的检测结果，其中，所述结果能表明待测目标区域是否漏油；中央处理单元，其连接所述多谱段紫外激发光源系统、卤素灯光源系统、高光谱图像采集系统和数据处理单元，其中，所述中央处理单元，用于根据距离巡检过程中的待测目标区域的远近调节所述多谱段紫外激发光源系统的光源强度，并在完成激发波长图像采集后切换发光波长；所述中央处理单元，还用于根据距离巡检过程中的待测目标区域的远近调节卤素灯光源系统的光源强度；所述中央处理单元，还用于控制所述高光谱图像采集系统进行高光谱图像数据采集，并控制数据处理单元进一步对采集的高光谱图像数据进行数据分析。2.根据权利要求1所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，优选的，圆台形光源基座为中空圆台体，多谱段紫外激发光源系统、卤素灯光源系统以及用于采集漏油区域和非漏油区域的图像的高光谱成像系统广角镜头组的顶表面齐平地安装于所述中空圆台体端部。3.根据权利要求2所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，所述紫外光源阵列的中心波长分别为255nm、265nm、315nm和365nm，紫外光源阵列与中央处理单元连接并由中央处理单元控制发光波长和光源强度，多个紫外光源阵列以所述的高光谱成像系统广角镜头组为中心，不同波长紫外光源以圆形间隔排布并均匀排布于所述圆台形光源基座的端部，多个紫外光源光源强度一致并且发光区域重合。4.根据权利要求3所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，所述卤素灯光源系统中心对称分布于圆台形光源基座上，并位于高光谱成像系统广角镜头组和多谱段紫外激发光源系统之间，所述卤素灯光源的预定波长范围为400nm-900nm。5.根据权利要求1所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，高光谱图像采集系统的预定采集波长范围为400nm-900nm，光谱分辨率为3nm。6.根据权利要求1-5中任一项所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，所述多谱段激发油痕成影装置还包括，数据存储单元，其连接数据处理单元以存储巡检过程中的待测目标区域的检测结果；显示单元，其连接数据处理单元以可视化显示巡检过程中的待测目标区域的检测结果；所述中央处理单元连接所述数据存储单元和所述显示单元。
7.根据权利要求1所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，所述多谱段紫外激发光源系统和卤素灯光源系统均连接用于供电及能耗控制的电源管理模块，所述电源管理模块连接所述中央处理单元。8.根据权利要求1所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，所述多谱段紫外激发光源系统和卤素灯光源系统以点光源形式均匀射出，以平行光方式到达巡检过程中的待测目标区域，在巡检过程中的待测目标区域经过了反射后达到高光谱成像系统广角镜头组。9.根据权利要求1所述的多谱段激发油痕成影装置，其中，巡检过程中的待测目标区域的检测结果包括多谱段紫外激发反射率值。10.根据权利要求1-9中任一项所述的多谱段激发油痕成影装置的检测方法，其包括以下步骤，步骤s1，开启255nm波段紫外激发光源并根据多谱段激发油痕成影装置到巡检过程中的待测目标区域距离调节发光强度；开启卤素灯光源并根据多谱段激发油痕成影装置到巡检过程中的待测目标区域距离调节发光强度；进一步，获取巡检过程中的待测目标区域高光谱图像；随后获取标准白板高光谱图像，获取关闭镜头盖时高光谱图像，经过归一化处理获得255nm紫外光源时的反射光谱-图像灰度三维数据；步骤s2，255nm波段紫外激发光和卤素灯光以平行光方式到达巡检过程中的待测目标区域，在巡检过程中的待测目标区域经过了反射后，透过高光谱成像系统广角镜头组在高光谱成像系统的光电转换器的每个像素点(x，y)上形成光电响应强度曲线dn
255nm
(x，y，λ)，其中(x，y)为光电转换器的像素点坐标并与高光谱图像中空间位置一一对应，λ表示高光谱图像采集系统的光电响应强度曲线的波长维度；步骤s3：分别采集标准白板作为巡检过程中的待测目标区域时的高光谱图像采集系统的光电响应强度dn
255nmwhite
(x，y，λ)以及关闭高光谱图像采集系统镜头盖时高光谱图像采集系统的光电响应强度dn
255nmblack
(x，y，λ)，并分别对所有坐标点下的dn
255nmwhite
(x，y，λ)和dn
255nmblack
(x，y，λ)求取平均值获得：(x，y，λ)求取平均值获得：步骤s4：对每个像素点(x，y)上形成光电响应强度曲线dn
255nm
(x，y，λ)进行归一化处理后转化为反射率值i
255nm
(x，y，λ)，步骤s5：对任一坐标(x
i
，y
i
)的反射率值进行去中心化处理，以及计算协方差矩阵及其
特征值a和特征值向量选取最大特征值a
max
对应的特征值向量作为不同波段下的反射率值系数，从而实现w个波段数据融合和降维，计算得到测量空间坐标范围内所有坐标点(x，y)的数据融合和降维后反射率值i
255nm
(x，y)；步骤s6：关闭255nm波段紫外激发光源，开启265nm波段紫外激发光源，开启卤素灯光源，获取巡检过程中的待测目标区域的高光谱图像，随后获取标准白板高光谱图像，获取关闭镜头盖时高光谱图像，经过归一化处理获得265nm紫外光源时的反射光谱-图像灰度三维数据，执行s2-s5，得到测量空间坐标范围内所有坐标点(x，y)的数据融合和降维后反射率值i
265nm
(x，y)；步骤s7：关闭265nm波段紫外激发光源，开启315nm波段紫外激发光源并根据多谱段激发油痕成影装置到巡检过程中的待测目标区域距离调节发光强度；保持卤素灯光源处于开启状态，获取巡检过程中的待测目标区域高光谱图像；进一步获取标准白板高光谱图像，获取关闭镜头盖时高光谱图像，经过归一化处理获得315nm紫外光源时的反射光谱-图像灰度三维数据，执行步骤s2-s5，得到测量空间坐标范围内所有坐标点(x，y)的数据融合和降维后反射率值i
315nm
(x，y)；步骤s8：关闭315nm波段紫外激发光源，开启365nm波段紫外激发光源并根据多谱段激发油痕成影装置到巡检过程中的待测目标区域距离调节发光强度，保持卤素灯光源处于开启状态，获取巡检过程中的待测目标区域高光谱图像，随后获取标准白板高光谱图像，获取关闭镜头盖时高光谱图像，经过归一化处理获得365nm紫外光源时的反射光谱-图像灰度三维数据，执行步骤s2-s5，得到测量空间坐标范围内所有坐标点(x，y)的数据融合和降维后反射率值i
365nm
(x，y)；步骤s9：经过步骤s1-s8后获得4个紫外激发光源下数据融合和降维后反射率值：i(x，y)＝[i
255nm
(x，y) i
265nm
(x，y) i
315nm
(x，y) i
365nm
(x，y)]，对任一坐标(x
i
，y
i
)的i(x
i
，y
i
)进行去中心化处理：其中m为紫外激发光源波长序号，m＝1，2，3，4；计算i
m
(x
i
，y
i
)的协方差矩阵及其特征值b和特征值向量选取最大特征值b
max
对应的特征值向量作为不同波段下的反射率值系数，从而获得多谱段反射率值：步骤s10：当i(x
i
，y
i
)值大于等于1时则认为坐标(x
i
，y
i
)发生了荧光效应，将其标记为漏油像素点，当i(x
i
，y
i
)值小于1时则认为坐标(x
i
，y
i
)未发生荧光效应，将其标记为未漏油像素点；遍历计算巡检过程中的待测目标区域范围内所有坐标点(x，y)的多谱段反射率值i(x，y)＝{i(x1，y1)，i(x2，y2)，...，i(x
i
，y
i
)}，即可实现像素级漏油区域判断，并进一步将坐标点(x，y)的判断结果标记于反射光谱-图像灰度三维数据中的任意波段下图像，即可实现
像素级油痕成影。
技术总结
本发明公开了一种多谱段激发油痕成影装置及检测方法，多谱段激发油痕成影装置中，多谱段紫外激发光源系统包括多个中心波长的紫外光源阵列，紫外光源阵列在圆台形光源基座的端部并向巡检过程中的待测目标区域发出紫外光；卤素灯光源系统包括设于圆台形光源基座上的卤素灯，其在预定波长范围发射光源强度分布均匀的卤素灯光；高光谱图像采集系统在预定采集波长范围内采集波段间隔为预定长度的图像数据且同步获得反射光谱-图像灰度三维数据；数据处理单元连接高光谱图像采集系统以分析反射光谱-图像灰度三维数据，并进行多谱段图像融合得到是否漏油的检测结果。像融合得到是否漏油的检测结果。像融合得到是否漏油的检测结果。
技术研发人员：夏昌杰 任明 李乾宇 董明
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：2022.04.28
技术公布日：2022/8/8