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關(guān)于高光譜相機(jī)的來(lái)歷、四種原理以及普遍特性的說(shuō)明
更新時(shí)間:2022-07-29瀏覽:1719次
  由于成像技術(shù)的進(jìn)步,我們可以獲得除可見(jiàn)光譜之外波長(zhǎng)的信息并對(duì)其進(jìn)行理解。因此,高光譜成像是同時(shí)獲取空間及其在圖像空間中的相應(yīng)光譜信息并將其組合。它類(lèi)似于RGB彩色圖像,但它有更多的通道。
 
  為了便于理解,假設(shè)我們有一個(gè)n波段高光譜圖像:它只是n個(gè)灰度圖像(每個(gè)波段根據(jù)其波長(zhǎng)值捕獲不同的光強(qiáng)度數(shù)據(jù)),在連續(xù)的波長(zhǎng)范圍內(nèi)彼此堆疊- 為我們提供了一個(gè)維度為n行*m列*n波段的圖像。
 
  因此,高光譜相機(jī)就是即具備了光譜設(shè)備可以獲得不同波長(zhǎng)下的光譜,同時(shí)又具備了對(duì)整個(gè)畫(huà)面成像的能力。采用創(chuàng)新型分光系統(tǒng),在色差檢測(cè)應(yīng)用領(lǐng)域提供了非常優(yōu)異的穩(wěn)定性和靈敏度,具有高幀率、高信噪比的特點(diǎn),并滿足實(shí)驗(yàn)室、戶(hù)外和工業(yè)應(yīng)用的嚴(yán)苛要求。
 
  高光譜相機(jī)具有自定義波段的功能,大大方便了在圖像采集、顏色檢測(cè)應(yīng)用中需對(duì)不同波長(zhǎng)圖像的采集需求,配合軟件可以讀取單個(gè)像素的光譜數(shù)據(jù),非常適合非均勻顏色的測(cè)量。
 

   RGB與HSI圖像

 

  目前市面上有四種原理的高光譜相機(jī):光譜掃描、快照、點(diǎn)掃描和線掃描。
 
  1)光譜掃描
 
  就是一次獲得一個(gè)波段的圖像,成像設(shè)備是個(gè)可調(diào)的濾光片和灰度相機(jī)。
 
  2)快照
 
  就是一次獲得一個(gè)立體的高光譜圖像。目前應(yīng)用比較多的是通過(guò)多通道的濾光片來(lái)實(shí)現(xiàn)。成像快,但是光譜分辨率低。
 
  3)點(diǎn)掃描
 
  就是一次獲得一個(gè)點(diǎn)的光譜數(shù)據(jù),成像設(shè)備是個(gè)分光儀??梢杂迷谛l(wèi)星上,需要兩個(gè)方向的自由度。
 
  4)線掃描
 
  就是一次獲得一條線上的光譜數(shù)據(jù),成像設(shè)備是個(gè)光譜儀和灰度相機(jī)。由于光譜分辨率高,成像比較快,目前應(yīng)用最多。
 
  高光譜相機(jī)普遍都有的幾個(gè)特點(diǎn):
 
  1、支持多區(qū)域ROI
 
  具有自定義波段選擇(ROI)功能,在可以滿足許多不同應(yīng)用的需求同時(shí),還可以具有高速數(shù)據(jù)采集速度。
 
  2、非常低的臺(tái)間差
 
  經(jīng)過(guò)統(tǒng)一波長(zhǎng)標(biāo)定的高光譜相機(jī)每臺(tái)設(shè)備都可產(chǎn)生相同的數(shù)據(jù),方便安裝和替換,無(wú)需返廠再次標(biāo)定。標(biāo)定后的圖像數(shù)據(jù)即可實(shí)時(shí)處理也可替代應(yīng)用于后期的數(shù)據(jù)處理。
 
  3、超高感光
 
  采用高透光率的光學(xué)設(shè)計(jì),把相機(jī)的聚光能力提升到了一個(gè)嶄新的標(biāo)準(zhǔn),并且只需要一個(gè)線光源就可滿足設(shè)備需求。
 
  4、穩(wěn)定優(yōu)秀的數(shù)據(jù)
 
  對(duì)所有的工業(yè)實(shí)時(shí)應(yīng)用的領(lǐng)域來(lái)說(shuō),線陣推掃式的成像方式是高速獲得穩(wěn)定的數(shù)據(jù)的技術(shù)。高光譜相機(jī)在高速成像的同時(shí),同一時(shí)間獲得目標(biāo)區(qū)域的所有光譜信息數(shù)據(jù),保證每一個(gè)空間像素的光譜純潔度。為客戶(hù)提供更加真實(shí)準(zhǔn)確的高光譜數(shù)據(jù)。
 
  應(yīng)用
 
  可廣泛應(yīng)用印刷品檢測(cè)、紡織品檢測(cè)、藥品成分分析、薄膜檢測(cè)、分選設(shè)備、屏幕檢測(cè)、農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)等場(chǎng)合。
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