高光譜成像技術(shù)的原理及成像系統(tǒng)的組成
發(fā)布時間:2023-11-21
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高光譜成像技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)成像和光譜學(xué)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn),可以同時獲取待測物體的光譜信息與空間信息,其圖譜合一的優(yōu)勢以及優(yōu)越的光譜分辨能力為分析目標(biāo)屬性提供了充分的數(shù)據(jù)信息。本文對高光譜成像技術(shù)的原理及成像系統(tǒng)的組成作了介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
高光譜成像技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)成像和光譜學(xué)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn),可以同時獲取待測物體的光譜信息與空間信息,其圖譜合一的優(yōu)勢以及優(yōu)越的光譜分辨能力為分析目標(biāo)屬性提供了充分的數(shù)據(jù)信息。本文對高光譜成像技術(shù)的原理及成像系統(tǒng)的組成作了介紹,感興趣的朋友可以了解一下!
高光譜成像技術(shù)的原理:
高光譜成像技術(shù)是基于數(shù)量多且波段窄的影像數(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)的二維幾何空間和一維光譜信息,獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。高光譜圖像是指在光譜維度上進(jìn)行細(xì)致的分割,不僅僅是傳統(tǒng)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。因此,通過高光譜設(shè)備獲取到的是一個三維數(shù)據(jù)立方體,包含圖像信息及光譜信息,在光譜維度上展開后還可以獲得任一譜段的影像信息。
高光譜成像技術(shù)成像系統(tǒng)的組成:
典型的高光譜成像系統(tǒng)下如圖,所示,主要包括光源、成像光譜儀、CCD相機(jī)、計算機(jī)與載物臺等。
其中,光源為整個系統(tǒng)提供照明,一般由兩個鹵素?zé)艚M成;成像光譜儀中的光學(xué)元件把輸入的寬帶光分散成不同頻率的單色光,并將其投射到CCD相機(jī)上實現(xiàn)光譜成像;載物臺用于放置待測物品,整個系統(tǒng)由計算機(jī)進(jìn)行控制。系統(tǒng)獲取的高光譜圖像可用一段連續(xù)波段的光學(xué)圖像組成的立體三維圖像來表示,如下圖所示。其中XY平面的二維圖像表示物體的空間信息,如形狀大小、缺陷等。由于物品外部變化會影響反射光譜,故形狀、顏色或缺陷在某一特定的波長下圖譜會有變化;入坐標(biāo)表示物體的光譜信息,將反映出待測物成分結(jié)構(gòu)等內(nèi)部品質(zhì)。
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