图1为一个典型的高光谱成像系统结构示意图。系统主要由面阵相机、分光设备、光源、传输机构及计算机软硬件等五部分构成。光源是高光谱成像系统的一个重要部分,它为整个成像系统提供照明;分光设备是高光谱成像系统的**元件之一,分光设备通过光学元件把宽波长的混合光分散为不同频率的单波长光,并把分散光投射到面阵相机上; 相机是高光谱成像系统的另一个**元件,光源产生的光与被检测对象作用后成为物理或化学信息的载体,然后通过分光元件投射到面阵相机;计算机软件和硬件用来控制高光谱成像系统采集数据,针对特定的应用进行图像和光谱数据的处理与分析,同时还可以为高光谱图像提供存储空间。 [2]图1为一个典型的高光谱成像系统结构示意图。商洛发展高光谱成像仪产业化
所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割,不仅*是传统所谓的黑、白或者R、G、B的区别,而是在光谱维度上也有N个通道,例如:我们可以把400nm-1000nm分为300个通道。因此,通过高光谱设备获取到的是一个数据立方,不仅有图像的信息,并且在光谱维度上进行展开,结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据,还可以获得任一个谱段的影像信息。高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,探测目标的二维几何空间及一维光谱信息,获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。目前高光谱成像技术发展迅速,常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。延安品质高光谱成像仪检测光源产生的光与被检测对象作用后成为物理或化学信息的载体。
系统主要由面阵相机、分光设备、光源、传输机构及计算机软硬件等五部分构成。光源是高光谱成像系统的一个重要部分,它为整个成像系统提供照明;分光设备是高光谱成像系统的**元件之一,分光设备通过光学元件把宽波长的混合光分散为不同频率的单波长光,并把分散光投射到面阵相机上; 相机是高光谱成像系统的另一个**元件,光源产生的光与被检测对象作用后成为物理或化学信息的载体,然后通过分光元件投射到面阵相机;计算机软件和硬件用来控制高光谱成像系统采集数据,针对特定的应用进行图像和光谱数据的处理与分析,同时还可以为高光谱图像提供存储空间。 [2] 图7高光谱的优势编辑 语音随着高光谱成像的光谱分辨率的提高,其探测能力也有所增强。因此,与全色和多光谱成像相比较,高光谱成像有以下***优势。
棱镜分光图5入射光通过棱镜后被分成不同的方向,然后照射到不同方向的探测器上进行成像。棱镜分光后,在棱镜的出射面镀了不同波段的滤光膜,使得不同方向的探测器可以采集到不同光谱信息,实现同时采集空间及光谱信息。芯片镀膜近年来,IMEC(欧洲微电子研究中心)采用高灵敏CCD芯片及SCMOS芯片研制了一种新的高光谱成像技术,在探测器的像元上分别镀不同波段的滤波膜实现高光谱成像,此技术**降低了高光谱成像的成本。目前IMEC提供三种标准的光谱探测器:100波带的线扫描探测器,32波带的瓷砖式镀膜探测器,16波带以4x4为一个波段的马赛克式镀膜探测器分光设备是高光谱成像系统的**元件之一光学元件把宽波长的混合光分散为不同频率的单波长光。
为了保证入射光经过准平行镜之后能够完全变化成平行光,因此对前端的物镜视场角有一定的要求,根据晶体的xxx角,可算出物镜比较大的视场角,小于比较大视场角的情况,成像ok,如果大于视场角,则会造成重影(衍射光与0级光都进入了sensor);实现方法:不同波长的光经过晶体之后衍射光与0级光的夹角也不同,因此为了能够保证更好的成像效果,在晶体的出光口加入遮挡片,即遮挡0级光,避免与衍射光一起进入sensor,造成重影。对聚光准直系统的优化有两个方面:1提高光源的聚光效果,2减小聚光准直系统的外形尺寸。光源是高光谱成像系统的一个重要部分,它为整个成像系统提供照明。宝鸡好的高光谱成像仪
然后通过分光元件投射到面阵相机;计算机软件和硬件用来控制高光谱成像系统采集数据。商洛发展高光谱成像仪产业化
光栅分光原理图1在经典物理学中,光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时,不同波长的光会发生不同程度的弯散传播,再通过光栅进行衍射分光,形成一条条谱带。也就是说:空间中的一维信息通过镜头和狭缝后,不同波长的光按照不同程度的弯散传播,这一维图像上的每个点,再通过光栅进行衍射分光,形成一个谱带,照射到探测器上,探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段,一条线就对应一个谱面,因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息,为了获得空间二维图像再通过机械推扫,完成整个平面的图像和光谱数据采集。商洛发展高光谱成像仪产业化
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