В чем разница между спектральным, мультиспектральным и гиперспектральным

August 23, 2024

Спектральный, мультиспектральный, гиперспектральный, не может сказать разницу?

Спектральный анализ В качестве важного средства анализа естественных наук, спектральная технология часто используется для обнаружения физической структуры объектов, химического состава и других показателей. Спектрометрия изображения, с другой стороны, объединяет спектральную технологию и технологию изображений, объединяя возможность спектрального разрешения и способность графического разрешения, что приводит к огражденным спектральным анализу в пространственном измерении, который в настоящее время известен как многоспектральная обработка и технология гиперспектрального изображения.

В чем разница между спектральными, мультиспектральными и гиперспектральными?

Спектр

Спектр - это монохроматический свет, разделенный дисперсией после того, как дисперсионная система (такая как призмы, разницы) через систему визуализации, проецируемой на детектор, чтобы стать размер длины волны (или частоты) последовательного расположения шаблона, который известен как оптический спектр. Спектрометр Optics Optics основан на этом принципе проектирования и производства.

Световые волны Согласно различным длинам волн, существуют разные имена: длина волн в 380 и 780 нм между легкими волнами, известными как видимый свет, короче 380 нм, называемый ультрафиолетовым светом; и дольше 780 нм для инфракрасного света (инфракрасный свет также делится на ближнюю инфракрасную, среднюю инфракрасную, отдаленную инфракрасную и т. Д.).

Мультиспектральный

Многоспектральная технология относится к одновременному сбору множества оптических спектральных полос (обычно больше или равна 3), а также на видимом свете на основе инфракрасного света и ультрафиолетового света, чтобы расширить направление технологии спектрального обнаружения. Общий метод реализации заключается в различных фильтрах или расщеплениях луча и различных комбинациях фотографической пленки, так что в то же время, соответственно, для получения одной и той же цели в различных узких спектральных полосах световых сигналов, излучаемых или отраженных , чтобы получить цель в нескольких различных спектральных полосах фотографии. Наиболее распространенными мультиспектральными фотографиями являются те, которые сделаны цветными камерами, как показано ниже, которые содержат информацию в трех оптических спектральных полосах, красный (1), зеленый (2) и синий (3), с спектральной точки зрения. Если в камеру или детектор добавляется больше полос, таких как полосы (4) и (5), может быть получена многоспектральная фотография с несколькими полосами.

Мультиспектральная технология в сочетании с оборудованием для изображений позволяет представлена многоспектральная информация в форме изображения.

Конечно, также возможно использовать только детектор для получения спектральной информации одной пространственной точки. Pixelteq, бренд Ocean Optics, с ее уникальной технологией фильтрации чипов, может реализовать приобретение 8 каналов спектральной информации на чипе 9*9 см, что особенно подходит для приложений с чрезвычайно высокими требованиями пространства и затрат.

Гиперсптральный

Гипоспектральная - это прекрасная технология, которая может захватывать и анализировать точку спектров по точке в пространственной области, из -за уникальных спектральных «функций», которые можно обнаружить в различных пространственных местах одного объекта, и поэтому могут обнаружить вещества, которые нельзя выделить визуально.

Гиперспектральный пример: изображения состоят из более узких полос (10-20 нм). Гиперспектральные изображения могут иметь сотни или тысячи полос. После того, как объект взаимодействует со светом из источника света и получен с помощью устройства спектрального анализа без изображения (например, спектрометр), устройство может точно реагировать на различия интенсивности в распределении полученного светового сигнала по спектральным полосам также известен как спектральная информация. При использовании гиперспектрального оборудования, с точки зрения характеристик визуализации, вы можете понять спектральную информацию каждой позиции образца с точки зрения спектральных характеристик, вы можете понять распределение позиции сигнала в определенной спектральной полосе, то есть, то есть Гиперспектральное оборудование может получить более подробную информацию. Например: человеческий глаз может получать только три спектральные полосы в сигнале световой энергии объекта: красный, зеленый и синий. То есть мы часто называем тремя основными цветами, но на самом деле мы видим комбинацию этих трех цветов, созданных оранжевым, фиолетовым, зеленым лаймом и т. Д. На более тонких цветах. Тем не менее, мы не можем различить разницу между чистым желтым и смесью красного и зеленого, которая также известна как «изохроматический». Но гиперспектральная визуализация может легко различить разницу.

Выше два желтых, один - «твердый цвет», а другой - смесь красного и зеленого, может быть визуально неотличимым, но из -за их спектральных различий их можно различить с помощью спектроскопического оборудования. В наших экспериментах данные, полученные с помощью спектрометра Конкретные полосы в различных точках в обнаруженном диапазоне. В результате ни одно из этих устройств не может предоставить очень тонкую информацию о примере в одном регионе.

Гиперспектральный изображение (HSI) может быть аналогичен сотням или тысячам одноточечных спектрометров, расположенных в очереди и одновременно сосредоточиться на области, причем каждый спектрометр работает независимо и получает спектральную информацию о своем собственном местоположении. Вывод данных из HSI - это изображение или видеопоток, в котором каждый пиксель имеет свой собственный спектр, и каждый спектр содержит сотни спектральных полос. Эта способность «полного спектра» гиперспектральной визуализации позволяет увидеть спектральные сигналы в каждом различимом пространственном месте в сцене, то есть получена более размерная информация. Таким образом, гиперспектральная визуализация может использоваться в различных применениях, включая идентификацию произведений искусства, здоровье сельскохозяйственных культур, картирование береговой линии, лесное хозяйство, разведку минералов, городскую и промышленную инфраструктуру, качество продукции в производственных линиях, мониторинг окружающей среды и многое другое.

Методы гиперспектрального сканирования и результаты визуализации

Разница между гиперспектральным и мультиспектральным

Очень часто характерный спектр отражения материала может быть очень сложным в отношении длины волны, а другие мельчайшие функции могут не различать с использованием более крупных методов мультиспектральной визуализации.

Вещества, которые были неотличимы от тех, которые идентифицировали с использованием мультиспектральной визуализации (слева) на рисунке выше, были отличались благодаря использованию гиперспектральной визуализации (справа). Причина этого заключается в том, что, поскольку гиперспектральная имеет больше спектральных полос, более сложные функции отпечатков пальцев могут быть точно получены с более высоким спектральным разрешением.

Типичные приложения

Гиперспектральные устройства могут обнаружить конкретные краски или красители в инфракрасном разбирательстве, которые не видны человеческому глазу. Аналогичным образом, системы HSI в полосе 60 или 300 могут предоставить более богатую спектральную информацию о отражательной способности материала, чем мультиспектральная система, что обеспечивает более точную характеристику материала. На изображении ниже показано изображение и спектральная информация, полученная из кусочка свежей ткани животных, размещенной на конвейерной ленте в лаборатории с использованием гиперспектрального изображения:

Спектрограммы различных областей: (а) меченные области чистого жира, мраморных и чистых постепений на образцах тканей; (б) Спектрограммы, помеченные в разных областях (а) диаграммы.

Кроме того, мы можем предоставить интуитивно понятные программы для анализа изображений, классификации и визуализации различных веществ с уникальными спектральными характеристиками. Получены ли эти данные из воздуха, на земле или в лаборатории, вы можете увидеть подробную информацию на экране вашего компьютера, которые не могут быть различны по глазу.

Связаться с нами

Author:

Mr. CHNSpec

Электронная почта:

chnspec@colorspec.cn

Phone/WhatsApp:

+86 13758201662