识别装置的制作方法

本发明涉及识别物体的识别装置。

背景技术：

1、近年来，对环境问题的关注日益增长。例如，已经讨论过这样的技术：识别来自废弃汽车和废弃家用电器的树脂材料的类型以及分离树脂材料。通过利用诸如x射线、紫外线、可见光和红外线的各种电磁波照射未知物体，以及散射从物体发射的电磁波，可以识别物体类型等。特别地，使用激光作为光源的拉曼散射光谱学可以测量从无机物质到有机物质的各种各样的物体，并且正在被讨论作为识别装置的用途。

2、已知一种识别装置，该识别装置通过使用图像传感器拍摄利用光谱元件散射来自物体的拉曼散射光形成的图像。日本特开第2008-209128号公报讨论了一种识别装置，该识别装置包括用于利用初级光照射物体的激光光源、散射来自物体的拉曼散射光的光谱元件、以及拍摄从光谱元件投影的光谱作为光谱图像的图像传感器。在日本特开第2008-209128号公报中讨论的识别装置基于已知参考物体和物体的校正光学光谱上的目标物质特有的拉曼偏移峰的二向色性比通过评估相似度来估计材料。

3、已知一种识别装置使用技术用于补偿由于来自光源的初级光的波长变动而导致检测到的光谱的改变从而导致识别性能的下降。在日本特开第2011-214917号公报中讨论的识别装置包括校正单元，其基于使用来自物体的次级光中包括的反射光分量获得的初级光的波长信息来校正光谱的波数偏移。

4、引用列表

5、专利文献

6、ptl 1：日本特开第2008-209128号公报

7、ptl 1：日本特开第2011-214917号公报

技术实现思路

1、技术问题

2、在日本特开第2011-214917号公报中讨论的识别装置被描述为校正所获取的光谱的波数偏移，然而校正单元如何校正光谱的整个水平轴上的波数偏移的校正技术尚不清楚。

3、图像传感器接收光的元件地址和对应于来自光谱元件的光谱波长与物体的相互作用的波数偏移是非线性关系。如图3a所示，相对于元件地址，初级光的波长变动的波数偏移所需的校正量因此也是非线性的。图3a示出了一个示例，其中当具有478nm激发波长的蓝色半导体激光器在激发波长上向更长波长变化5nm时，波数偏移轴上700至3800cm-1的波数偏移的观测范围变为480至3600cm-1的较低波数。波长变动可以另外被称为波长偏移、波长变化或波长漂移。

4、由于在日本特开第2011-214917号公报中讨论的识别装置基于物体的次级光估计光源的激发波长的变动，激发波长的估计精度可能受限于物体的污染、来自传送带的次级光以及物体的混合。如果将这样的激发光波长估计技术应用于回收资源(例如废弃材料)的识别装置，则估计精度更容易受到限制，因为与将该技术应用于工业产品的装运检查时相比，物体大小、清洁度和与其他材料的混合比变化很大。如果由于初级光的波长变化而对波数偏移的校正不充分，则由于无法保持识别性能，识别装置的操作速率可能下降。由于废物识别成本与识别装置的操作速率的倒数呈正相关，因此即使初级光的波长变动，也期望识别装置操作速率不下降。

5、本发明旨在提供一种识别装置，即使在来自光源的激发光中发生波长变动，该识别装置也可以在不降低操作速率的情况下获取准确的光谱。

6、解决问题的技术方案

7、一种识别装置包括：放置单元，其被配置为在其上放置物体；照射部，其被光学地耦合到光源并且被配置为用初级光照射放置在所述放置单元上的所述物体；光收集部，其被配置为收集来自所述物体的次级光；光谱单元，其被配置为散射通过所述光收集部收集的次级光；摄像单元，其被配置为拍摄通过所述光谱单元散射的光谱来获取光谱图像，所述识别装置，其被配置为基于光谱图像来识别所述物体的属性；以及校正单元，其被配置为基于关于初级光的波长的波长信息来校正关于与光谱图像相对应的波数偏移的信息。

技术特征：

1.一种识别装置，所述识别装置包括：

2.根据权利要求1所述的识别装置，还包括：波长信息获取单元，其被配置为获取波长信息。

3.根据权利要求2所述的识别装置，还包括：存储单元，其被配置为将所述摄像单元输出的关于光谱的信息与波长信息相关联地存储。

4.根据权利要求3所述的识别装置，其中，所述校正单元被配置为基于存储在存储单元中的关于光谱的信息来校正关于光谱的波数偏移的信息。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的识别装置，还包括：获取单元，其被配置为基于所述光谱来获取用于识别所述物体的属性的信息。

6.根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置，其中，所述波长信息获取单元被配置为基于关于从光源输出的初级光的信息来获取波长信息。

7.根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置，还包括：分支单元，其被设置在所述光源和所述照射部之间并且被配置为分支激发光，

8.根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置，其中，所述波长信息获取单元被配置为基于包括在次级光中的瑞利散射分量来获取波长信息。

9.根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置，其中，所述波长信息获取单元被配置为基于来自参考物体的次级光来获取波长信息。

10.根据权利要求9所述的识别装置，其中，所述参考物体被设置在与所述放置单元中放置所述物体的区域不重叠的区域中。

11.根据权利要求9或10所述的识别装置，还包括：清洁单元，其被配置为清洁所述参考物体。

12.根据权利要求1至5中的任一项所述的识别装置，其中，所述波长信息获取单元被配置为基于关于光源的驱动状态的信息来获取波长信息。

13.根据权利要求12所述的识别装置，其中，所述关于驱动状态的信息是关于光源的振荡部分的温度、功耗和热辐射量中的至少一个的信息。

14.根据权利要求1至13中的任一项所述的识别装置，还包括：显示控制单元，其被配置为在显示单元上显示所述物体的光谱，所述光谱的波数偏移被校正。

15.根据权利要求14所述的识别装置，其中，所述显示控制单元被配置为在所述显示单元上显示关于波数偏移中校正量的信息。

16.根据权利要求1至15中的任一项所述的识别装置，其中，所述摄像单元包括多个二维布置的光接收元件。

17.根据权利要求1至16中的任一项所述的识别装置，其中，所述校正单元被配置为，当与初级光的波长相关的波长增加时，执行校正以增加通过所述摄像单元输出的波数偏移。

18.根据权利要求1至17中的任一项所述的识别装置，其中，所述校正单元被配置为，当初级光的波长λ1变动p倍时，执行校正使得与所述光接收元件相对应的波数偏移δk变化(1+(1-1/p)/(δk×λ1))倍，所述波数偏移δk通过所述摄像单元输出。

技术总结
摄像单元被配置为拍摄由光谱单元散射的光谱以获取光谱图像，以及识别装置被配置为基于光谱图像识别物体的属性，所述识别装置包括校正单元，该校正单元被配置为基于关于初级光的波长的波长信息来校正关于与光谱图像相对应的波数偏移的信息。

技术研发人员：市原滋,茂原泰久,伊藤靖浩
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：
技术公布日：2024/2/21