微信客服
400-676-3500

什么是高光譜成像?什么是工業(yè)高光譜相機(jī)?

發(fā)布于:2023-12-07
相關(guān)標(biāo)簽:

高光譜成像是一種將光譜技術(shù)與成像技術(shù)相結(jié)合的強(qiáng)大技術(shù),能夠以傳統(tǒng)成像系統(tǒng)無法實(shí)現(xiàn)的方式收集物體和表面組成及特征的詳細(xì)信息。由于高光譜成像能夠以無破壞性的非侵入方式識(shí)別和量化材料,其在各種行業(yè)和研究應(yīng)用中越來越受歡迎。

工業(yè)高光譜相機(jī)

什么是光譜成像?

光譜成像是使用整個(gè)電磁波譜范圍內(nèi)多個(gè)波段的成像技術(shù)。RGB 相機(jī)使用三個(gè)可見光波段(紅色、綠色和藍(lán)色)來生成圖像,而光譜成像可以檢查物體與許多其他波段的相互作用,包括 250 nm 到 15,000 nm 以及熱紅外波段。光與物質(zhì)之間相互作用的研究稱為光譜學(xué)或光譜檢測(cè)。

圖 1.高光譜成像可以捕獲 250 nm 至 15,000 nm 以及熱紅外波長的光。

圖 1.高光譜成像可以捕獲 250 nm 至 15,000 nm 以及熱紅外波長的光。

光譜成像系統(tǒng)中采用的成像技術(shù)可以捕獲和處理有關(guān)圖像內(nèi)光波長的信息。這些系統(tǒng)旨在捕獲電磁波譜中超出人眼可見光范圍的多個(gè)波段或信息通道,然后該數(shù)據(jù)經(jīng)過處理可以生成光譜數(shù)據(jù)的顏色編碼表示,從而提供有關(guān)圖像中物體的化學(xué)和物理特征信息。

高光譜成像的工作原理是什么?

高光譜成像涉及使用成像光譜儀(也稱為高光譜相機(jī))來收集光譜信息。 

高光譜相機(jī)會(huì)捕捉場(chǎng)景中的光,并將其分拆到各個(gè)不同的波長或光譜波段。它提供場(chǎng)景的二維圖像,同時(shí)記錄圖像中每個(gè)像素的光譜信息。 

最后,高光譜相機(jī)會(huì)生成一張高光譜圖像,其中每個(gè)像素代表一個(gè)獨(dú)特的光譜。這種獨(dú)特的光譜類似于指紋。由于每種材料和化合物對(duì)光的反應(yīng)都不同,因此它們的光譜特征也不同。就像指紋可用來識(shí)別個(gè)人一樣,光譜可以用來識(shí)別和量化場(chǎng)景中的材料。 

高光譜成像可提供什么信息?

高光譜成像系統(tǒng)會(huì)分析光譜響應(yīng),根據(jù)獨(dú)特光譜來檢測(cè)圖像中的特征或物體并進(jìn)行分類。

高光譜成像將數(shù)字成像與光譜儀的優(yōu)勢(shì)相結(jié)合,可提供關(guān)于物體的物理和化學(xué)特性的空間和光譜信息。光譜信息可用于識(shí)別材料并對(duì)其進(jìn)行分類,空間信息則提供了關(guān)于材料分布和區(qū)域分離的數(shù)據(jù)。高光譜成像可以回答有關(guān)“什么”(基于光譜)、“哪里”(基于位置)和“何時(shí)”的問題。

圖 2:為了匹配人眼的視覺效果,葉子的數(shù)碼照片(上圖)使用紅綠藍(lán)三個(gè)波段來生成。

圖 2:為了匹配人眼的視覺效果,葉子的數(shù)碼照片(上圖)使用紅綠藍(lán)三個(gè)波段來生成。RGB 數(shù)據(jù)相當(dāng)于一本三頁的小冊(cè)子。相比之下,葉子的高光譜圖像(下圖)會(huì)捕獲 220 個(gè)波長的光譜響應(yīng)。這就相當(dāng)于一本 220 頁的書,其中包含相應(yīng)物體的更多詳細(xì)信息。

高光譜成像有哪些優(yōu)勢(shì)?

高光譜成像的主要優(yōu)勢(shì)之一是其空間和光譜分辨率高,可以對(duì)材料進(jìn)行詳細(xì)表征分析。

高光譜相機(jī)可以測(cè)量成千上萬甚至數(shù)十萬個(gè)光譜,從而生成包含位置、波長和時(shí)間相關(guān)信息的大型高光譜數(shù)據(jù)立方體。

高光譜成像讓我們能夠區(qū)分具有相似物理或視覺特征的材料,或者具有人眼無法分辨的材料,例如不同的礦物。

高光譜成像有什么用途?

高光譜成像技術(shù)在工業(yè)、研究和遙感中的應(yīng)用越來越廣泛。

高光譜成像系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)可在檢測(cè)期間用于查找或分選普通相機(jī)或人眼看不見的各種材料,或者量化材料的濃度。例如,集成到在線質(zhì)量控制系統(tǒng)中后,高光譜成像系統(tǒng)可用于識(shí)別產(chǎn)品中的異物、污染物以及脂肪、糖分或水分含量。

通過遙感獲取的高光譜圖像可以提供礦物或植被等地表信息。

高光譜成像可用于各種應(yīng)用,包括:

  1. 環(huán)境監(jiān)測(cè):監(jiān)測(cè)土地利用、植被健康和水質(zhì)隨時(shí)間的變化。這有助于檢測(cè)生態(tài)退化的早期跡象并跟蹤保護(hù)工作的效果。

  2. 礦產(chǎn)勘探:測(cè)繪礦床,檢測(cè)礦物成分和分級(jí)。

  3. 質(zhì)量控制:以沒有破壞性的方式,對(duì)食品進(jìn)行檢查和分級(jí)或者對(duì)工業(yè)產(chǎn)品中的污染物和缺陷進(jìn)行檢測(cè)。

  4. 廢品管理:以高精度可靠地分離各種各樣的材料。此信息可用于實(shí)現(xiàn)回收過程自動(dòng)化并提高回收材料的價(jià)值。

  5. 農(nóng)業(yè):評(píng)估作物的健康狀況和產(chǎn)量,監(jiān)測(cè)土壤水分和養(yǎng)分含量,從而優(yōu)化作物管理實(shí)踐并提高作物產(chǎn)量。

  6. 軍事偵察:檢測(cè)和識(shí)別危險(xiǎn)材料等等。

綜上所述,高光譜成像既是重要的研究工具,也是非常有用的機(jī)器視覺技術(shù),有助于各行各業(yè)改進(jìn)工藝流程、提高質(zhì)量和減少浪費(fèi)。

与子敌伦刺激对白播放| 俺来也俺去啦久久综合网| 亚洲黄色成人| www国产亚洲精品久久麻豆| 亚洲综合在线一区二区三区| 中文字幕无码无码专区| 日本aⅴ精品中文字幕| 久久精品国产亚洲AV高清漫画 | 无码人妻丰满熟妇区视频 | 人人澡人人看| 九九av| 无码专区—VA亚洲V天堂| 亚洲国产精品无码久久青草| 女人18片毛片60分钟| 40岁成熟女人牲交片| 国产精品久久久久久久久久红粉| 亚洲少妇熟女| 国产猛烈高潮尖叫视频免费| 欧美噜噜久久久xxx| 久久亚洲精品成人AV无码网站| 国产激情з∠视频一区二区| 秋霞网站| 国产又猛又黄的视频| 日韩午夜无码A级毛片| 野花免费观看高清在线下载 | 狠狠插狠狠干| 色综合中文综合网| 人与动人物A级毛片在线| 天堂新版在线资源| 91综合在线| 蜜臀av夜夜澡人人爽人人| 永久黄网站色视频免费无下载| 亚洲午夜精品久久久久久人妖| 老司机久久一区二区三区| 亚洲欧美一区二区三区情侣bbw| 久久蜜臀| 日韩人妻无码免费视频一区二区| 欧洲精品久久久AV无码电影| 2021亚洲国产成a在线| 电影天堂eeuss免费影院| 久青青在线观看视频国产|