У чым розніца паміж спектральным, мультыспектральным і гіперспектральным

August 23, 2024

Спектральны, мультыспектральны, гіперспектральны, не можа сказаць розніцу?

Спектральны аналіз як важны сродак прыродазнаўчага аналізу, спектральная тэхналогія часта выкарыстоўваецца для выяўлення фізічнай структуры аб'ектаў, хімічнага складу і іншых паказчыкаў. Спектраметрыя малюнкаў, з іншага боку, спалучае ў сабе спектральную тэхналогію і тэхналогіі візуалізацыі, спалучаючы здольнасць спектральнага дазволу і магчымасці графічнага дазволу, што прыводзіць да гранёнага спектральнага аналізу ў прасторавым вымярэнні, які ў цяперашні час вядомы як шматспектральная візуалізацыя і тэхналогія гіперспектральнай візуалізацыі.

У чым розніца паміж спектральным, мультыспектральным і гіперспектральным?

Спектр

Спектр - гэта аднатоннае святло, падзеленае дысперсіяй пасля дысперсійнай сістэмы (напрыклад, прызмы, рашоткі), праз сістэму візуалізацыі, прагназуецца на дэтэктары, каб стаць памерам даўжыні хвалі (або частаты) паслядоўнага размяшчэння малюнка, якая вядома як як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як як вядомая як даўжыня хвалі аптычны спектр. Спектраметр Ocean Optics заснаваны на гэтым прынцыпе распрацоўкі і вырабу.

Лёгкія хвалі ў адпаведнасці з рознымі даўжынямі хваль існуюць розныя назвы: даўжыні хваль у 380 і 780 нм паміж светлымі хвалямі, вядомымі як бачнае святло, карацей 380 нм, званае ультрафіялетавым святлом; і даўжэй 780 нм для інфрачырвонага святла (інфрачырвонае святло таксама падзелена на блізка-інфрачырвоны, сярэдняга інфрачырвонага, далёкага інфрачырвонага і г.д.).

Шматспектральны

Мультыспектральная тэхналогія ставіцца да адначасовага набыцця некалькіх аптычных спектральных палос (звычайна больш або роўных 3), а таксама ў бачным святле на аснове інфрачырвонага святла і ультрафіялетавага святла для пашырэння кірунку тэхналогіі спектральнага выяўлення. Агульны метад рэалізацыі - гэта розныя фільтры або раздзяляльнікі прамянёў і розныя камбінацыі фатаграфічнай плёнкі, так што ў той жа час, адпаведна, атрымліваць тую ж мэту ў шэрагу розных вузкіх спектральных дыяпазонаў светлавых сігналаў, выпраменьваных альбо адлюстраваных , каб атрымаць мэту ў некалькіх розных спектральных дыяпазонах фатаграфіі. Самыя распаўсюджаныя шматспектральныя фатаграфіі вакол - гэта каляровыя камеры, як паказана ніжэй, якія ўтрымліваюць інфармацыю ў трох аптычных спектральных паласах, чырвоны (1), зялёны (2) і сіні (3), з спектральнага пункту гледжання. Калі ў камеру або дэтэктар дададзены больш дыяпазонаў, такіх як паласы (4) і (5), можна атрымаць шматспектральную фатаграфію з некалькімі дыяпазонамі. шматспектральны.png

Мультыспектральная тэхналогія ў спалучэнні з абсталяваннем для візуалізацыі дазваляе прадставіць шматспектральную інфармацыю ў выглядзе малюнка.

Вядома, таксама можна выкарыстоўваць толькі дэтэктар для атрымання спектральнай інфармацыі адной прасторавай кропкі. Pixelteq, брэнд Ocean Optics з яго унікальнай тэхналогіяй фільтрацыі чыпаў, можа рэалізаваць набыццё 8 каналаў спектральнай інфармацыі на чыпе 9*9 см, што асабліва падыходзіць для прыкладанняў з надзвычай высокімі прасторамі і патрабаваннямі выдаткаў.

Гіпаспектнальны

Гіпаспектральны візуальна.

Гіперспектральны прыклад: выявы складаюцца з больш вузкіх палос (10-20 нм). Гіперспектральныя выявы могуць мець сотні ці тысячы гуртоў. Пасля таго, як аб'ект узаемадзейнічае са святлом з крыніцы святла і прымаецца пры дапамозе прылады неімены спектральнага аналізу (напрыклад, спектраметра), прылада можа дакладна рэагаваць на адрозненні інтэнсіўнасці ў размеркаванні атрыманага святла сігналу над спектральнымі паласамі вядомы як спектральная інфармацыя. When using hyperspectral equipment, from the perspective of imaging characteristics, you can understand the spectral information of each position of the sample, from the perspective of spectral characteristics, you can understand the distribution of the signal position in a specific spectral band, that is, Гіперспектральнае абсталяванне можа атрымаць больш багатую інфармацыю. Напрыклад: чалавечае вока можа атрымліваць толькі тры спектральныя паласы ў светлавым энергетычным сігнале аб'екта: чырвоны, зялёны і сіні. Гэта значыць, мы часта называем трыма асноўнымі колерамі, але на самой справе мы бачым спалучэнне гэтых трох колераў, вырабленых аранжавым, фіялетавым, ліпавым зялёным і гэтак далей на больш тонкіх колерах. Аднак мы не ў стане адрозніць розніцу паміж чыстым жоўтым і сумессю чырвонага і зялёнага, які таксама вядомы як "ізахроматычны". Але гіперспектральная візуалізацыя можа лёгка адрозніць розніцу.

Зверху два жоўтыя, адзін "суцэльны колер", а другая - сумесь чырвонага і зялёнага, можа быць візуальна неадмежаваны, але з -за іх спектральных адрозненняў іх можна адрозніць пры дапамозе спектраскапічнага абсталявання. У нашых эксперыментах дадзеныя, атрыманыя з спектраметрам, уяўляюць сярэдняе святло, якое выкідваецца ўсімі малекуламі, якія ўзаемадзейнічаюць з крыніцай падаючага святла на працягу ўсяго выяўленага дыяпазону, тады як з мультыспектральным прыладай можна атрымаць інфармацыю пра ўзоры ў некалькіх Канкрэтныя паласы ў розных кропках у межах выяўленага дыяпазону. У выніку ні адна з гэтых прылад не можа даць вельмі тонкую інфармацыю пра ўзор у адным рэгіёне.

Гіперспектральны малюнак (HSI) можа быць аналізаваны для сотняў ці тысяч аднабаковых спектраметраў, якія ўважліва выстройваюцца і адначасова засяроджваючыся на вобласці, пры гэтым кожны спектраметр працуе незалежна і набывае спектральную інфармацыю пра ўласнае месцазнаходжанне. Выхад дадзеных з HSI - гэта малюнак, альбо відэа -паток, у якім кожны піксель мае свой спектр, і кожны спектр змяшчае сотні спектральных палос. Гэтая магчымасць "поўнага спектру" гіперспектральнай візуалізацыі дазваляе бачыць спектральныя сігналы ў кожным адметным прасторавым месцы ў сцэне, гэта значыць, атрымана больш вымяральную інфармацыю. Такім чынам, гіперспектральная тамаграфія можа быць выкарыстана ў розных дадатках, уключаючы ідэнтыфікацыю мастацкіх работ, здароўе ўраджаю, адлюстраванне берагавой лініі, лясную гаспадарку, разведку мінералаў, гарадскую і прамысловую інфраструктуру, якасць прадукцыі ў вытворчых лініях, маніторынг навакольнага асяроддзя і многае іншае.

Метады гіперспектральнага сканавання і вынікі візуалізацыі

Розніца паміж гіперспектральнай і мультыспектральнай

Вельмі часта характэрны спектр адлюстравання матэрыялу можа быць вельмі складаным у дачыненні да даўжыні хвалі, а іншыя хвіліны не могуць быць адрозныя пры дапамозе больш грубых метадаў мультыспектральнай візуалізацыі.

Рэчывы, якія былі не адрозніваліся ад тых, выяўленых з выкарыстаннем мультыспектральнай візуалізацыі (злева) на малюнку вышэй, адрозніваліся пры дапамозе гіперспектральнай візуалізацыі (справа). Прычына гэтага заключаецца ў тым, што, паколькі гіперспектральны мае больш спектральныя паласы, больш складаныя асаблівасці адбіткаў пальцаў можна дакладна атрымаць пры больш высокім спектральным дазволе.

Тыповыя прыкладанні

Гіперспектральныя прылады могуць выявіць пэўныя фарбы або фарбавальнікі ў інфрачырвоным, якія не бачныя чалавечым вокам. Сапраўды гэтак жа сістэмы HSI ў дыяпазоне 60 ці 300 могуць забяспечыць больш шырокую спектральную інфармацыю пра адлюстраванне матэрыялу, чым пра шматспектральную сістэму, што дазваляе больш дакладную характарыстыку матэрыялу. На малюнку ніжэй паказана малюнак і спектральная інфармацыя, атрыманая з кавалачка свежай тканіны жывёл, размешчанай на канвеерным поясе ў лабараторыі, выкарыстоўваючы гіперспектральны малюнак:

Спектраграмы розных рэгіёнаў: (а) пазначаныя ўчасткі чыстага тлушчу, мармуру і чыстых худых участкаў на ўзорах тканін; (B) Спектраграмы, пазначаныя ў розных рэгіёнах (а) дыяграмы.

Акрамя таго, мы можам забяспечыць інтуітыўныя праграмы для аналізу візуалізацыі, класіфікацыі і візуалізацыі розных рэчываў з унікальнымі спектральнымі характарыстыкамі. Ці атрыманы гэтыя дадзеныя з паветра, на зямлі ці ў лабараторыі, вы можаце ўбачыць падрабязнасці на экране кампутара, якія не могуць быць адрозны ад вачэй.

папярэдні

наступны

Звяжыцеся з намі

Author:

Mr. CHNSpec

E-mail:

chnspec@colorspec.cn

Phone/WhatsApp:

+86 13758201662