高光譜成像儀技術(shù)原理及結(jié)構(gòu)

來(lái)源：賽斯拜克發(fā)表時(shí)間：2023-06-15 瀏覽量：527 作者：awei

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(cè)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)。高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速，常見(jiàn)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。

高光譜成像儀是一種用于物理學(xué)領(lǐng)域的分析儀器，于2016年01月04日啟用。高光譜成像儀配置標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)采集軟件，可進(jìn)行高光譜影像及光譜數(shù)據(jù)的采集和簡(jiǎn)單處理，可實(shí)時(shí)獲取樣品光譜及影像信息，將掃描結(jié)果存儲(chǔ)為圖像、表格等各種格式，數(shù)據(jù)可以被多種第三方專(zhuān)業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件調(diào)用，極大的擴(kuò)展了儀器的使用范圍。廣泛應(yīng)用于工業(yè)分選、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、色差檢測(cè)、食品檢測(cè)、醫(yī)學(xué)制藥、文物保護(hù)、刑偵檢測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域。

中文名
高光譜成像儀
外文名
hyperspectral imager
用途
無(wú)損檢測(cè)

產(chǎn) 地
中國(guó)
學(xué)科領(lǐng)域
物理學(xué)
啟用日期
2016年01月04日
所屬類(lèi)別
分析儀器 > 光譜儀器 > 光譜成像儀

技術(shù)原理

高光譜成像儀

技術(shù)指標(biāo)

波長(zhǎng)覆蓋范圍：400nm~1700nm；5nm(1000nm~1700nm)。

主要功能

將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息。

技術(shù)應(yīng)用

主要功能是測(cè)量地表植被、農(nóng)作物、土壤、巖石、水體等地物光譜，主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)檗r(nóng)業(yè)遙感和精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、林業(yè)研究和水體遙感、地質(zhì)勘察、礦產(chǎn)勘探及開(kāi)采、食品及藥品質(zhì)量檢測(cè)及品質(zhì)鑒定。

主要優(yōu)勢(shì)

高光譜成像儀具有快速的數(shù)據(jù)采集和處理能力。高光譜相機(jī)采用連續(xù)掃描的方式獲取光譜數(shù)據(jù)，具有較快的數(shù)據(jù)采集速度。這對(duì)于無(wú)損檢測(cè)來(lái)說(shuō)非常重要，特別是在實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和快速檢測(cè)的場(chǎng)景下。高光譜相機(jī)可以實(shí)時(shí)獲取大量的光譜數(shù)據(jù)，并通過(guò)快速的數(shù)據(jù)處理算法進(jìn)行分析和判讀。這大大提高了無(wú)損檢測(cè)的效率和實(shí)用性，有助于快速發(fā)現(xiàn)和解決潛在問(wèn)題。

高光譜成像系統(tǒng)組成部分

光源相機(jī)（成像光譜儀+ccd）裝備有圖像采集卡的計(jì)算機(jī)是高光譜成像技術(shù)的硬件組成，其光譜的覆蓋范圍為200-400nm，400-1000nm，900-1700nm，1000-2500nm。其中光譜相機(jī)的主要組成部分為準(zhǔn)直鏡，光柵光譜儀，聚焦透鏡以及面陣ccd。

其掃描過(guò)程是當(dāng)ccd探測(cè)器在光學(xué)焦面的垂直方向上做橫向掃描（x），當(dāng)橫向的平行光垂直入射到投身光柵是就形成了光柵光譜，這是象元經(jīng)過(guò)高光譜儀在ccd上得出的數(shù)據(jù)，它的橫向式x方向上的像素點(diǎn)也就是掃描的象元，它的總想是各象元對(duì)應(yīng)的信息。在檢測(cè)系統(tǒng)輸送前進(jìn)是排列的他測(cè)器完成縱向掃面（y）。綜合掃描信息即可得到物體的三圍高光譜數(shù)據(jù)。

技術(shù)參數(shù)

高光譜成像儀
型號(hào)	SC200	SC220	SC230	SC250
參數(shù)	可見(jiàn)光高光譜成像儀	可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀	可見(jiàn)近紅外高光譜成像儀	近紅外高光譜成像儀
分光方式	透射光柵	透射光柵	透射光柵	透射光柵
光譜范圍	400-700nm	400-1000nm	400-1000nm	900-1700nm
光譜波段數(shù)	600(1x),300(2x),150(4x)	1200(1x),600(2x),300(4x)	1100(1x),550(2x),275(4x)	256
光譜分辨率	優(yōu)于2.5nm	優(yōu)于2.5nm	優(yōu)于2.5nm	優(yōu)于6nm
狹縫寬度	25μm	25μm	20μm	30μm
透射效率	>60%	>60%	>60%	>60%
F數(shù)	F/2.6	F/2.6	F/2.6	F/2.0
探測(cè)器	CMOS	CMOS	CMOS	InGaAs
空間像素?cái)?shù)	1920(1x),960(2x),480(4x)	1920(1x),960(2x),480(4x)	1600(1x),800(2x),400(4x)	320
像素尺寸	5.86 μm	5.86 μm	9 μm	30 μm
有效像素位深	12bits	12bits	12bits	14 bits
標(biāo)配鏡頭焦距	25mm	25mm	25mm	25mm
工作距離	200mm-∞	200mm-∞	200mm-∞	200mm-∞
縱向視場(chǎng)角（FOV）	＞25°	＞25°	＞25°	＞21°
圖像分辨率	1920*1920	1920*1920	1600*1600	*320320**
采集速度	≤15s	≤15s	≤10s	≤5s
雜散光	＜0.5%	＜0.5%	＜0.5%	＜0.5%
數(shù)據(jù)接口	USB 3.0	USB 3.0	USB 3.0	GigE
鏡頭接口	C-Mount	C-Mount	C-Mount	C-Mount
可選焦距	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm
供電方式	內(nèi)置電池，外接電源	內(nèi)置電池，外接電源	內(nèi)置電池，外接電源	內(nèi)置電池，外接電源
輔助成像	內(nèi)置輔助相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描區(qū)域的監(jiān)控	內(nèi)置輔助相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描區(qū)域的監(jiān)控	內(nèi)置輔助相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描區(qū)域的監(jiān)控	內(nèi)置輔助相機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)掃描區(qū)域的監(jiān)控
重量	小于4kg	小于4kg	小于4kg	小于7kg
尺寸	長(zhǎng)（不含鏡頭）寬高（不含腳墊） 297156126mm	長(zhǎng)（不含鏡頭）寬高（不含腳墊） 297156126mm	長(zhǎng)（不含鏡頭）寬高（不含腳墊） 297156126mm	*長(zhǎng)（不含鏡頭）寬高（不含腳墊）* *297156126mm*
工作溫度	‘0-40℃	‘0-40℃	‘0-40℃	‘0-40℃
存儲(chǔ)溫度	‘0-50℃	‘0-50℃	‘0-50℃	‘0-50℃
軟件	采集軟件+SDK	采集軟件+SDK	采集軟件+SDK	采集軟件+SDK
包裝	定制包裝箱	定制包裝箱	定制包裝箱	定制包裝箱

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高光譜成像儀技術(shù)原理及結(jié)構(gòu)

目錄

技術(shù)原理

技術(shù)指標(biāo)

主要功能

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