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高光譜相機(jī)是干什么用的

發(fā)布時(shí)間：2023-12-27

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【摘要】高光譜相機(jī)是一種用于物理學(xué)領(lǐng)域的分析儀器，具有快速的數(shù)據(jù)采集和處理能力。它配置標(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。這種成像儀的數(shù)據(jù)還可以被多種第三方專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件調(diào)用，極大地?cái)U(kuò)展了儀器的使用范圍。

高光譜相機(jī)是一種用于物理學(xué)領(lǐng)域的分析儀器，具有快速的數(shù)據(jù)采集和處理能力。它配置標(biāo)準(zhǔn)的信號(hào)采集軟件，以推掃成像的方式進(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。具有光譜范圍廣、光譜線性度好、成像速度快、分辨率高等優(yōu)點(diǎn)。這種成像儀的數(shù)據(jù)還可以被多種第三方專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件調(diào)用，極大地?cái)U(kuò)展了儀器的使用范圍。

具體來(lái)說(shuō)，高光譜相機(jī)的功能是將光譜技術(shù)和傳統(tǒng)的二維圖像技術(shù)有機(jī)結(jié)合，獲取的高光譜圖像同時(shí)含有光譜信息和圖像信息。這種成像儀的主要功能是測(cè)量地表植被、農(nóng)作物、土壤、巖石、水體等地物光譜。因此，它被廣泛的應(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。

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高光譜相機(jī)的工作原理是將紅外輻射或可見(jiàn)光反射、散射的光線通過(guò)光學(xué)成像系統(tǒng)聚焦到一塊特殊的光譜儀器上，再通過(guò)光譜儀器分解成不同的波長(zhǎng)光線。在高光譜相機(jī)的控制下，可以分別采集不同波長(zhǎng)的光線，并建立出目標(biāo)物體的光譜信息圖像。同時(shí)，高光譜相機(jī)還可以獲取目標(biāo)物體的空間信息圖像。

高光譜相機(jī)的優(yōu)點(diǎn)在于，它可以獲取目標(biāo)物體的詳細(xì)光譜信息，從而更好地區(qū)分不同物質(zhì)。例如，在地質(zhì)探測(cè)領(lǐng)域，通過(guò)采集巖石或土壤的光譜信息，可以確定它們的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)，進(jìn)而判斷其區(qū)域分布和地質(zhì)環(huán)境。

在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域，高光譜相機(jī)可以應(yīng)用于農(nóng)作物的生長(zhǎng)監(jiān)測(cè)和病蟲(chóng)害識(shí)別。通過(guò)采集農(nóng)作物的高光譜影像圖，可以了解植物的健康狀態(tài)和生長(zhǎng)情況，以及農(nóng)作物缺乏的某些元素。同時(shí)，高光譜相機(jī)還能較好地分辨出植物和病蟲(chóng)害的光譜信息，從而更加準(zhǔn)確地識(shí)別并監(jiān)測(cè)病蟲(chóng)害。

在醫(yī)學(xué)領(lǐng)域，高光譜相機(jī)可以用于腫瘤的檢測(cè)和治療。由于腫瘤組織的光譜特性與正常組織不同，因此采集腫瘤組織的高光譜影像圖可以很好地區(qū)分腫瘤組織和正常組織。同時(shí)，高光譜相機(jī)還可以應(yīng)用于醫(yī)學(xué)的光熱治療和光動(dòng)力療法，從而提高治療效果和減少治療對(duì)患者的創(chuàng)傷。

高光譜相機(jī)是一種非常有前途的光學(xué)成像技術(shù)。它可以獲取目標(biāo)物體的同時(shí)獲取其光譜信息和空間信息，可以應(yīng)用于許多領(lǐng)域，如醫(yī)學(xué)、科學(xué)研究、地質(zhì)探測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)等。在未來(lái)，高光譜相機(jī)將會(huì)越來(lái)越成為各領(lǐng)域的利器。

高光譜相機(jī)特點(diǎn)

1、光譜范圍廣，可覆蓋400-700nm的可見(jiàn)光，波長(zhǎng)分辨率優(yōu)于2.5nm，多達(dá)600個(gè)光譜通道；

2、數(shù)據(jù)采集速度快，全譜段≥41fps，ROI后可實(shí)現(xiàn)390Hz；

3、多種焦距鏡頭可選，8mm/16mm/25mm/35mm焦距鏡頭可根據(jù)用戶需求更換；

4、采用高衍射效率的透射光柵分光元件，可獲得更精準(zhǔn)、更高分辨率的光譜數(shù)據(jù)；

5、采用12V直流供電方式，功耗小于3W；

6、可適配多種探測(cè)器；

7、全自動(dòng)光譜數(shù)據(jù)采集與存儲(chǔ)；

8、采集軟件+SDK可提供便捷易用的二次開(kāi)發(fā)支持。

高光譜相機(jī)技術(shù)參數(shù)

高光譜相機(jī)
型號(hào)	SP100M	SP120M	SP130M	SP150M
參數(shù)	可見(jiàn)光高光譜相機(jī)	可見(jiàn)近紅外高光譜相機(jī)	可見(jiàn)近紅外高光譜相機(jī)	近紅外高光譜相機(jī)
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)	1200(1x),600(2x),300(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	25μm	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)	1920(1x),960(2x),480(4x)	320
像素尺寸	5.86 μm	5.86 μm	5.86 μm	30 μm
有效像素位深	12bits	12bits	12bits	14 bits
采集速度	全譜段≥41fps	全譜段≥41fps	全譜段≥128fps	全譜段≥300fps
	ROI后可實(shí)現(xiàn)390Hz	ROI后可實(shí)現(xiàn)390Hz	ROI后可實(shí)現(xiàn)3300Hz	全譜段≥300fps
視場(chǎng)角（FOV）	15.6°@f=35mm	15.6°@f=35mm	15.6°@f=35mm	15.6°@f=35mm
瞬時(shí)視場(chǎng)角（IFOV）	0.71mrad@f=35mm	0.71mrad@f=35mm	0.71mrad@f=35mm	0.85mrad@f=35mm
SNR(PEAK)	600/1	600/1	600/1	600/1
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
可選鏡頭焦距	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm	8mm/16mm/25mm/35mm
供電	12 V DC	12 V DC	12 V DC	12 V DC
功耗	<3w	<3w	<3w	＜5 W（TEC off）/＜12 W（TEC on）
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