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高光譜成像儀工業(yè)化

來源: 發(fā)布時(shí)間:2022-02-16

高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù),它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合,探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息,獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。目前高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速,常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。高光譜遙感高光譜遙感是通過高光譜傳感器探測(cè)物體反射的電磁波而獲得地物目標(biāo)的空間和頻譜數(shù)據(jù),成立于20世紀(jì)初期的測(cè)譜學(xué)就是它的基礎(chǔ)。高光譜遙感的出現(xiàn)使得許多使用寬波段無法探查到的物體,更加容易被探測(cè)到,所以高光譜遙感的出現(xiàn)時(shí)成功的是**性的。分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一光學(xué)元件把寬波長(zhǎng)的混合光分散為不同頻率的單波長(zhǎng)光。高光譜成像儀工業(yè)化

所謂高光譜圖像就是在光譜維度上進(jìn)行了細(xì)致的分割,不僅*是傳統(tǒng)所謂的黑、白或者R、G、B的區(qū)別,而是在光譜維度上也有N個(gè)通道,例如:我們可以把400nm-1000nm分為300個(gè)通道。因此,通過高光譜設(shè)備獲取到的是一個(gè)數(shù)據(jù)立方,不僅有圖像的信息,并且在光譜維度上進(jìn)行展開,結(jié)果不僅可以獲得圖像上每個(gè)點(diǎn)的光譜數(shù)據(jù),還可以獲得任一個(gè)譜段的影像信息。高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù),它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合,探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息,獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。目前高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速,常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。漢中自動(dòng)化高光譜成像儀聯(lián)系方式并把分散光投射到面陣相機(jī)上; 相機(jī)是高光譜成像系統(tǒng)的另一個(gè)**元件。

工作原理在精細(xì)光譜技術(shù)下,物質(zhì)燃燒后產(chǎn)生的離子都會(huì)有明顯的特殊峰值,這個(gè)峰值在多光譜像機(jī)下十分明顯,如下圖清晰反映了離子在不同譜段下的變化曲線和定位曲線,火焰光探測(cè)儀正是利用這些離子的譜線特征來識(shí)別火焰,確保在復(fù)雜條件下被檢測(cè)的火焰是準(zhǔn)確和真實(shí)的。產(chǎn)品特點(diǎn)1.采用光譜檢測(cè)來識(shí)別火焰,可靠性高,被識(shí)別物小;2.可有效避免各種環(huán)境因素產(chǎn)生的干擾;3.可檢測(cè)不小于3cm2的火焰;4.復(fù)合數(shù)據(jù)信息,二維的空間信息和一維的光譜信息。應(yīng)用領(lǐng)域石油化工、鉆井、易燃材料儲(chǔ)存?zhèn)}庫;汽車---制造、油漆噴霧房;飛機(jī)---工業(yè)和***,醫(yī)藥業(yè);粉房等高風(fēng)險(xiǎn)工業(yè)染料的生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸?shù)龋?/p>

系統(tǒng)主要由面陣相機(jī)、分光設(shè)備、光源、傳輸機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)軟硬件等五部分構(gòu)成。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個(gè)重要部分,它為整個(gè)成像系統(tǒng)提供照明;分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一,分光設(shè)備通過光學(xué)元件把寬波長(zhǎng)的混合光分散為不同頻率的單波長(zhǎng)光,并把分散光投射到面陣相機(jī)上; 相機(jī)是高光譜成像系統(tǒng)的另一個(gè)**元件,光源產(chǎn)生的光與被檢測(cè)對(duì)象作用后成為物理或化學(xué)信息的載體,然后通過分光元件投射到面陣相機(jī);計(jì)算機(jī)軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù),針對(duì)特定的應(yīng)用進(jìn)行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析,同時(shí)還可以為高光譜圖像提供存儲(chǔ)空間。 [2] 圖7高光譜的優(yōu)勢(shì)編輯 語音隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高,其探測(cè)能力也有所增強(qiáng)。因此,與全色和多光譜成像相比較,高光譜成像有以下***優(yōu)勢(shì)。針對(duì)特定的應(yīng)用進(jìn)行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析,同時(shí)還可以為高光譜圖像提供存儲(chǔ)空間。

醫(yī)學(xué)診斷高光譜成像是一個(gè)新興的,非破壞性的,先進(jìn)的光學(xué)技術(shù),它具有光譜和成像的雙重功能,這種雙重功能使得高光譜成像能夠同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)對(duì)象的化學(xué)和物理特征,并具有良好的空間分辨率。高光譜成像作為一種特殊光學(xué)診斷技術(shù),具有成像系統(tǒng)多樣化、研究對(duì)象***化、臨床診斷實(shí)用化和分析方**能化等特征,具有原位實(shí)時(shí)***診斷疾病(特別是**)的潛力,臨床應(yīng)用前景廣闊,值得深入研究。 [3] 航天領(lǐng)域根據(jù)目前公開的信息可以認(rèn)為航天高光譜成像儀將進(jìn)入新一輪發(fā)展。在儀器性能方面民用高光譜成像儀主要通過擴(kuò)大幅寬提高靈敏度等措施來滿足地球科學(xué)等應(yīng)用需求;***高光譜成像儀將在空間分辨率譜段覆蓋和信息實(shí)時(shí)處理能力方面進(jìn)一步發(fā)展 。根據(jù)現(xiàn)有能力和水平國(guó)內(nèi)發(fā)展空間分辨率30m左右幅寬大于60km的航天高光譜成像系統(tǒng)的條件已經(jīng)基本具備,這樣的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足礦產(chǎn)調(diào)查環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)林估產(chǎn)等需求并具有一定的先進(jìn)性。 [4]圖1為一個(gè)典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。高光譜成像儀工業(yè)化

系統(tǒng)主要由面陣相機(jī)、分光設(shè)備、光源、傳輸機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)軟硬件等五部分構(gòu)成。高光譜成像儀工業(yè)化

光柵分光原理圖1在經(jīng)典物理學(xué)中,光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時(shí),不同波長(zhǎng)的光會(huì)發(fā)生不同程度的彎散傳播,再通過光柵進(jìn)行衍射分光,形成一條條譜帶。也就是說:空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后,不同波長(zhǎng)的光按照不同程度的彎散傳播,這一維圖像上的每個(gè)點(diǎn),再通過光柵進(jìn)行衍射分光,形成一個(gè)譜帶,照射到探測(cè)器上,探測(cè)器上的每個(gè)像素位置和強(qiáng)度表征光譜和強(qiáng)度。一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)譜段,一條線就對(duì)應(yīng)一個(gè)譜面,因此探測(cè)器每次成像是空間一條線上的光譜信息,為了獲得空間二維圖像再通過機(jī)械推掃,完成整個(gè)平面的圖像和光譜數(shù)據(jù)采集。高光譜成像儀工業(yè)化

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