高光譜成像技術(shù)是什么，又有怎樣的意義？

時間：2023-03-17作者：深圳維爾克斯光電有限公司瀏覽：401

高光譜成像設(shè)備主要由三個部分組成，物鏡，成像光譜儀，灰度相機(jī)。對于線掃式相機(jī)，每次成像都要逐行掃描成像。物鏡將目標(biāo)物成像傳遞至光譜儀，光譜儀通過色散元件得到連續(xù)的單波長光譜信息再成像到灰度相機(jī)上，最后用計算機(jī)把收集到的每一行的光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行整合與分析。

高光譜成像的技術(shù)優(yōu)勢具有以下幾個方面。

1. 覆蓋波段廣，光譜分辨率高，可以采集到大量的數(shù)據(jù)，以便于精確建模。

2. 成像原理簡單，便于系統(tǒng)集成化，常見的高光譜相機(jī)一般都是小體積，便攜性高。可以搭載在無人機(jī)上或者工業(yè)流水線的支架上工作。

3. 操作簡易，*手動掃描，內(nèi)置機(jī)械推掃即可實現(xiàn)高光譜采集，相當(dāng)于普通的數(shù)碼相機(jī)，即拍即用，實時性好。




高光譜成像（Hyper-Spectral Imaging，HSI）是光譜成像的一個子類。光譜成像通常是采集到物體的反射光譜，來獲取物體的所有信息。比如常見的相機(jī)，就是通過采集人們看得見的RGB三色光來獲取物體信息，這就是簡單的寬帶光譜成像。而高光譜成像則是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，不同于寬波段通道的采集，高光譜可以將某個波段分成一條條很窄的通道，在成像是時就會得到很多人眼看不到的許多波段的細(xì)致的光譜信息。高光譜相機(jī)實際采集到的是一個三維的數(shù)據(jù)立方，在成像系統(tǒng)獲取二維空間的物體信息時也同時會獲取一維的光譜信息。對于每個像素點(diǎn)都會通過多通道采集到高光譜信息，從而得到整個物體的各部分細(xì)節(jié)。

為何采集到物體的光譜十分重要？原因就是不同物質(zhì)的反射光譜特征完全不同，就跟人類的指紋同理，每個人的指紋都各不相同，可以根據(jù)這種*特的特征來對物質(zhì)進(jìn)行分析與識別，光譜特征就是物質(zhì)*特的“指紋”。通過建立龐大的光譜數(shù)據(jù)庫，將采集到的光譜和已有的數(shù)據(jù)庫里的光譜進(jìn)行對比，從而得到需要的信息。高光譜成像的意義就在于此，細(xì)分的波段越窄，通道越多，可收集到的光譜也越多，也就越能獲取物體的細(xì)節(jié)。



高光譜成像技術(shù)廣泛應(yīng)用于食品安全檢測，農(nóng)產(chǎn)品病害監(jiān)測，遙感測量等領(lǐng)域，按分光的技術(shù)種類可以劃分為光柵分光，棱鏡分光，聲光可調(diào)諧濾波分光等。


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