高光譜成像技術是20世紀80年代以來逐步發展起來的一種新型遙感技術。
遙感是指利用電磁波與物體的相互作用及其傳輸特性,由遙感器遠距離采集從目標反射或輻射的電磁波,進而實現目標分析和識別的一種技術,其中高光譜成像技術主要采用光波遙感探測。
人類借助光波認識物質世界的兩種主要方式:光學成像 和 光譜分析
光學成像 | 光譜分析 |
例如:人眼視物,望遠鏡,照相機,顯微鏡等 | 例如:血常規化驗,物質成份檢測等 |
高光譜成像技術是將光學成像與光譜分析有機地結合在一起,同時獲取物質的空間、輻射和光譜信息,可以將多維度的數據進行融合,代表著新型檢測技術的發展方向。
高光譜成像技術獲取的三維數據立方實現了圖譜合一,即包含了被測物體的形貌特征,同時也包含了圖像上每個像素點的光譜曲線,相當于根據物質對不同波長光的反射和吸收不同,同時獲取了幾百張不同波長的圖像,或者幾百萬個單點的光譜曲線,這樣就可以進行更多維度和更精準的分析應用。
多維數據融合 | 圖譜合一 |
高譜成像公司自主開發的基于狹縫-棱鏡-光柵的高光譜成像技術,充分體現了體全息光柵的技術優勢,具有高光譜分辨率、高效率、光譜線性度好、譜線彎曲小,使用簡單、體積小、重量輕等諸多有點,主要性能指標達到國際同類產品領先水平。
高光譜相機成像原理示意圖
高光譜成像技術是集高精密光學設計與加工技術、高靈敏度探測器技術、精密機械與控制技術、光機電系統集成技術、高速數據傳輸與存儲技術、海量數據分析與應用技術于一體的跨學科綜合技術,具有非常高的技術門檻。
高光譜技術可廣泛應用于農學、林學、生態學、化學、物理學、生物學、醫學等多個科研領域,在智能制造、農林生態、生命醫藥、食品安全、國防公安等行業也可結合產業化應用,是未來極具前景的前沿技術,目前正在快速由實驗室研究階段轉向產業化應用階段。
利用高光譜成像技術進行物質的檢測,主要具有可視化(完美兼容機器視覺技術)、多維度(圖像和光譜合一)、高精度(納米級別分辨率)、時效性(算法已知前提下可實時出結果)、原位性(無需額外分離被測物)、無損性(除必要光照外無任何接觸和損害)等優點,未來在各行業的應用場景種,將重塑人力與機器結合的勞動方式,提供超越人眼的視覺感知能力。