西安品質高光譜成像儀工程測量

來源: 發(fā)布時間:2021-11-08

所謂高光譜圖像就是在光譜維度上進行了細致的分割,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個通道,例如:我們可以把400nm-1000nm分為300個通道。因此,通過高光譜設備獲取到的是一個數據立方,不僅有圖像的信息,并且在光譜維度上進行展開,結果不僅可以獲得圖像上每個點的光譜數據,還可以獲得任一個譜段的影像信息。高光譜成像技術是基于非常多窄波段的影像數據技術,它將成像技術與光譜技術相結合,探測目標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)、窄波段的圖像數據。目前高光譜成像技術發(fā)展迅速,常見的包括光柵分光、聲光可調諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個重要部分,它為整個成像系統(tǒng)提供照明。西安品質高光譜成像儀工程測量

隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高,其探測能力也有所增強。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。(1)有著近似連續(xù)的地物光譜信息。高光譜影像在經過光譜反射率重建后,能獲取與被探測物近似的連續(xù)的光譜反射率曲線,與它的實測值相匹配,將實驗室中被探測物光譜分析模型應用到成像過程中。(2)對于地表覆蓋的探測和識別能力極大提高。高光譜數據能夠探測具有診斷性光譜吸收特征的物質,能準確的區(qū)分地表植被覆蓋類型,道路地面的材料等。(3)地形要素分類識別方法是多種多樣的。影像分類既可以采用如貝葉斯判別、決策樹、神經網絡、支持向量機的模式識別方法,也可以采用基于被探測物的光譜數據庫的光譜進行匹配的方法。分類識別特征是既可以采用光譜診斷特征,也可以采用特征選擇與提取。銅川智能高光譜成像儀概念設計分光設備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一光學元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光。

圖1為一個典型的高光譜成像系統(tǒng)結構示意圖。系統(tǒng)主要由面陣相機、分光設備、光源、傳輸機構及計算機軟硬件等五部分構成。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個重要部分,它為整個成像系統(tǒng)提供照明;分光設備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一,分光設備通過光學元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光,并把分散光投射到面陣相機上; 相機是高光譜成像系統(tǒng)的另一個**元件,光源產生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學信息的載體,然后通過分光元件投射到面陣相機;計算機軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數據,針對特定的應用進行圖像和光譜數據的處理與分析,同時還可以為高光譜圖像提供存儲空間。 [2]

光柵分光原理圖1在經典物理學中,光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時,不同波長的光會發(fā)生不同程度的彎散傳播,再通過光柵進行衍射分光,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,不同波長的光按照不同程度的彎散傳播,這一維圖像上的每個點,再通過光柵進行衍射分光,形成一個譜帶,照射到探測器上,探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應一個譜段,一條線就對應一個譜面,因此探測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械推掃,完成整個平面的圖像和光譜數據采集。系統(tǒng)主要由面陣相機、分光設備、光源、傳輸機構及計算機軟硬件等五部分構成。

AOTF系統(tǒng)組成:成像物鏡+準直鏡+偏振片+晶體+偏振片+物鏡+detector,入射光經過物鏡會聚之后進入準平行鏡(把所有的入射光變成平行光),準平行光進入偏振片通過同一方向的傳播的光,平行光進入晶體之后,平行于光軸的光按照原來方向前行,非平行光進行衍射,分成兩束相互垂直o光和e光(入射光的波長不同經過晶體之后的o光與e光的角度也不同,因此在改變波長的過程中,圖像會出現漂移);o光和e光及0級光分別會聚在不同的面上。如圖所示:圖4為了保證入射光經過準平行鏡之后能夠完全變化成平行光,因此對前端的物鏡視場角有一定的要求,根據晶體的xxx角,可算出物鏡比較大的視場角,小于比較大視場角的情況,成像ok,如果大于視場角,則會造成重影(衍射光與0級光都進入了sensor);并把分散光投射到面陣相機上; 相機是高光譜成像系統(tǒng)的另一個**元件。西安品質高光譜成像儀工程測量

光源產生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學信息的載體。西安品質高光譜成像儀工程測量

在電力系統(tǒng)中,當高壓輸電線間電壓超過一定值將導致導線表面的空氣高度游離,從而失去良好的絕緣特性而變成導體,進而形成了放電,我們把這種現象稱為電暈。電暈現象的產生會對高壓電力系統(tǒng)造成巨大的危害,包括電能的損失、電氣設備的腐蝕和無線電干擾等,因此準確檢測出電暈放電的位置和強弱對電力系統(tǒng)的運行和維護有著重要的意義。電暈放電過程中輻射的光譜涵蓋了紫外、可見和紅外譜段,其波長主要范圍在電力系統(tǒng)中,當高壓輸電線間電壓超過一定值將導致導線表面的空氣高度游離,從而失去良好的絕緣特性而變成導體,進而形成了放電,我們把這種現象稱為電暈。電暈現象的產生會對高壓電力系統(tǒng)造成巨大的危害,包括電能的損失、電氣設備的腐蝕和無線電干擾等,因此準確檢測出電暈放電的位置和強弱對電力系統(tǒng)的運行和維護有著重要的意義。電暈放電過程中輻射的光譜涵蓋了紫外、可見和紅外譜段,其波長主要范圍西安品質高光譜成像儀工程測量

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