圖1為一個典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)主要由面陣相機、分光設(shè)備、光源、傳輸機構(gòu)及計算機軟硬件等五部分構(gòu)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(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(chǎn)生的光與被檢測對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;計算機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,同時還可以為高光譜圖像提供存儲空間。 [2]圖1為一個典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。商洛發(fā)展高光譜成像儀產(chǎn)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(shè)備獲取到的是一個數(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點的光譜數(shù)據(jù),還可以獲得任一個譜段的影像信息。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。延安品質(zhì)高光譜成像儀檢測光源產(chǎn)生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學(xué)信息的載體。
系統(tǒng)主要由面陣相機、分光設(shè)備、光源、傳輸機構(gòu)及計算機軟硬件等五部分構(gòu)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(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(chǎn)生的光與被檢測對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;計算機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,同時還可以為高光譜圖像提供存儲空間。 [2] 圖7高光譜的優(yōu)勢編輯 語音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。
棱鏡分光圖5入射光通過棱鏡后被分成不同的方向,然后照射到不同方向的探測器上進(jìn)行成像。棱鏡分光后,在棱鏡的出射面鍍了不同波段的濾光膜,使得不同方向的探測器可以采集到不同光譜信息,實現(xiàn)同時采集空間及光譜信息。芯片鍍膜近年來,IMEC(歐洲微電子研究中心)采用高靈敏CCD芯片及SCMOS芯片研制了一種新的高光譜成像技術(shù),在探測器的像元上分別鍍不同波段的濾波膜實現(xiàn)高光譜成像,此技術(shù)**降低了高光譜成像的成本。目前IMEC提供三種標(biāo)準(zhǔn)的光譜探測器:100波帶的線掃描探測器,32波帶的瓷磚式鍍膜探測器,16波帶以4x4為一個波段的馬賽克式鍍膜探測器分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一光學(xué)元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光。
為了保證入射光經(jīng)過準(zhǔn)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(jù)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(jìn)入了sensor);實現(xiàn)方法:不同波長的光經(jīng)過晶體之后衍射光與0級光的夾角也不同,因此為了能夠保證更好的成像效果,在晶體的出光口加入遮擋片,即遮擋0級光,避免與衍射光一起進(jìn)入sensor,造成重影。對聚光準(zhǔn)直系統(tǒng)的優(yōu)化有兩個方面:1提高光源的聚光效果,2減小聚光準(zhǔn)直系統(tǒng)的外形尺寸。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。寶雞好的高光譜成像儀
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(shù)據(jù)。商洛發(fā)展高光譜成像儀產(chǎn)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,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(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(jìn)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(yīng)一個譜段,一條線就對應(yīng)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(shù)據(jù)采集。商洛發(fā)展高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化
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