什么是高光谱成像(Hyperspectral Imaging)?

高光谱成像是一种在含有目标光谱数据的反射图像上增加彩色三维空间的技术,它可以应用于矿床或农场的地形分析、军事监视等领域,医学组织分析和考古学绘图。高光谱成像提供了大量来自该领域成像传感器的光和成分数据,在实...
高光谱成像是一种在含有目标光谱数据的反射图像上增加彩色三维空间的技术,它可以应用于矿床或农场的地形分析、军事监视等领域,医学组织分析和考古学绘图。高光谱成像提供了大量来自该领域成像传感器的光和成分数据,在实验室甚至太空中,光谱成像用于测量电磁光谱的波长光谱成像分析反射光谱或光波长数据。它可能使用反射镜、棱镜、透镜和光传感器等技术,很像数码相机里的元件和电荷耦合器件(CCD)芯片。结合远程成像技术,光谱成像用于测量目标材料散射的电磁光谱的波长。称为光谱仪和光谱辐射计的设备记录从目标反射的光的能量波长的变化,并允许观察者确定材料或景观的成分组成高光谱成像利用现代计算能力将来自许多图像的数据组合起来,并将光谱数据的第三维直接添加到图像中快照,其中每个像素包含其光谱数据多光谱成像结合了数十或数百个电磁波段的数据,但高光谱立方体可以处理数千个波段的数据。多光谱成像通常利用来自多个传感器的数据,而高光谱数据通常是作为一组相邻的频带从一个传感器中收集的。数据越多,图像越清晰。图像越清晰,高光谱成像的一些应用包括化学分析,荧光显微镜,热成像,考古发现和法医调查。医学高光谱成像提取空间区域的视觉波长,并将切片合成为'地形图',以便为各种诊断或研究目的对组织特性进行清晰的医学分析。这种成像技术可以捕获更多的电磁波段而不是可见光,包括红外线和紫外线,因此它可以增强肉眼看不见的信息。所有材料都含有光谱特征,可以为许多领域的大量应用提供重要线索例如,通过了解土壤和植物生长的化学成分的差异,法医研究人员能够查明其他未知的墓穴,这是因为分解将植物生长的反射光谱与其周围环境区分开来,分解后的植物中所含的额外叶绿素使它们在高光谱数据中比肉眼更为明显遥感和数字成像正在不断地发现新的应用。美国国家航空航天局(NASA)等组织越来越多地向研究人员和平民提供了储存已知光谱数据的特殊图书馆。这项技术的新应用在许多行业不断发展。农业用途可能包括确定植物品种、水和营养状况以及早期发现疾病。随着这项技术越来越为公众所接受,与单点光谱学相对有限的分析能力相比,新的应用有望不断发展,热成像技术早已应用于军事或空中监视原因是,为了掩盖来自空中的地面力量的热信号,已经开发了专门的技术来阻止这项技术的发展。高光谱成像可能会通过其大量的光谱波段测量来击败这些对抗措施,提供精确分析,可以挖掘目标的光谱'指纹'。整个光谱是为每个信息像素收集的,因此,观察者不需要事先了解材料就可以进行分析。计算机处理可以包括对样品进行完整分析所需的所有可用数据。这需要专门的计算资源,包括昂贵的敏感设备和大容量的数据存储。高光谱立方体代表多维数据集,每个数据集需要数百兆字节的处理
  • 发表于 2020-07-10 10:30
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  • 分类:技术

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