高光譜成像儀分光元件之濾光片光譜成像技術(shù)
發(fā)布時間:2024-10-12
瀏覽次數(shù):365
高光譜成像中最重要的一個組成部分就是分光元件,負責(zé)將光束根據(jù)不同波長分成不同的譜段,根據(jù)接收到的光譜成像信息,分析得到物體的光譜特性。其根據(jù)分光元件的不同可以分為不同的類型,其中比較常見就有色散棱鏡型。本文對濾光片光譜成像技術(shù)做了介紹。
高光譜成像中最重要的一個組成部分就是分光元件,負責(zé)將光束根據(jù)不同波長分成不同的譜段,根據(jù)接收到的光譜成像信息,分析得到物體的光譜特性。其根據(jù)分光元件的不同可以分為不同的類型,其中比較常見就有色散棱鏡型。本文對濾光片光譜成像技術(shù)做了介紹。
濾光片(Filtering)光譜成像技術(shù)發(fā)展于20世紀(jì)60年代,與其他形式光譜儀分光元件相比,濾光片只能透過某一特定波長或者波段的光,其他波長的光吸收或者反射,從而獲得特定波長的光譜信息。由于獲得的波段數(shù)較少,所以常應(yīng)用于多光譜成像。為了獲取較多的光譜,針對不同的世紀(jì)要求,結(jié)構(gòu)形式可以采用多相機式、濾光片輪式、可調(diào)諧濾光片式、線性漸變?yōu)V光片式、楔形濾光片等。
多相機式是由多個相機組成,不同相機的濾光片允許通過不同的波段光束,從而一次成像就能獲得特定波段的波譜信息。
濾光片輪式是應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式,如下圖所示,在一個相機系統(tǒng)的前面加入濾光片轉(zhuǎn)輪,轉(zhuǎn)輪上面載有不同波段的帶通濾光片,轉(zhuǎn)輪以一定的速度轉(zhuǎn)動,設(shè)定好曝光時間,就可以得到不同波長的光譜信息。
如下圖所示,是線性漸變?yōu)V光片(Linear Variable Filter,LVF)的輪式結(jié)構(gòu),線性漸變?yōu)V光片是采用鍍膜技術(shù),在基底材料上鍍制厚度線性變化的膜層,從而獲得接近連續(xù)的光譜通道,不同的位置可以透過不同波段的光束。
可調(diào)諧濾光片式包括聲光可調(diào)諧濾光片(AOTF)和液晶可調(diào)諧濾光片(LCTF)兩種形式,聲光可調(diào)諧濾光片根據(jù)聲光調(diào)制效應(yīng)進行分光,主要應(yīng)用于可見光和近紅外波段;液晶可調(diào)諧濾光片是根據(jù)液晶材料的雙折射特性,通過控制電壓的大小來影響波長的透過率,選定特定波段的光束通過。液晶材料的折射率受環(huán)境溫度的影響比較明顯,在應(yīng)用上需要保持設(shè)備在恒溫的環(huán)境中使用,如實驗室。二者都是通過直接成像的方式獲取目標(biāo)信息,不需要進行數(shù)據(jù)處理。
相比較于其他結(jié)構(gòu)形式的分光系統(tǒng),濾光片結(jié)構(gòu)更加簡單緊湊,原理簡單,定標(biāo)方便。缺點是一次成像僅能獲得一個波段或者波長的光譜信息,需要在時間上或者空間上通過復(fù)雜的結(jié)構(gòu)形式來獲取完整的一個波段的光譜信息。
相關(guān)產(chǎn)品
-
高光譜成像技術(shù)精準(zhǔn)測試防火材料阻燃隔熱性能
火災(zāi)頻發(fā),防火材料至關(guān)重要 近年來,火災(zāi)頻發(fā),給人們的生命財產(chǎn)安全帶來了巨大威脅。從居民樓火災(zāi)到森林大火,每一次火災(zāi)事故都令人痛心疾首。據(jù)相關(guān)統(tǒng)計,僅在過去一..
-
高光譜成像技術(shù)對鮮蓮直鏈淀粉含量檢測實驗室研究
高光譜成像技術(shù)是一種能獲取豐富光譜和圖像信息的無損檢測技術(shù),相較于化學(xué)檢測方法,具有省時、省力、環(huán)境友好的優(yōu)點口。本文將采用高光譜成像技術(shù)對鮮蓮直鏈淀粉進行實驗..
-
高光譜相機:開啟紙張分選的精準(zhǔn)時代
在環(huán)保日益受到重視的當(dāng)下,廢紙回收成為了資源循環(huán)利用的關(guān)鍵一環(huán)。每年,全球產(chǎn)生的廢紙數(shù)量驚人,據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示,僅我國每年紙張消費就呈約 3500 萬噸,若以廢棄..
-
高光譜成像技術(shù)牛奶蛋白含量的實驗室研究
牛奶作為人們?nèi)粘I钪兄匾臓I養(yǎng)來源,其蛋白質(zhì)含量是衡量其營養(yǎng)價值的關(guān)鍵指標(biāo)之一。傳統(tǒng)的牛奶蛋白含量檢測方法,如凱氏定氮法、高效液相色譜法等,雖然能夠得到較為準(zhǔn)..