Spektral, multispektral ve hiperspektral arasındaki fark nedir

August 23, 2024

Spektral, multispektral, hiperspektral, farkı söyleyemez misiniz?

Spektral analiz Doğal bilim analizinin önemli bir aracı olarak, spektral teknoloji genellikle nesnelerin fiziksel yapısını, kimyasal bileşimi ve diğer göstergeleri tespit etmek için kullanılır. Görüntü spektrometrisi ise spektral teknolojiyi ve görüntüleme teknolojisini birleştirerek spektral çözünürlük kapasitesini ve grafik çözünürlük yeteneğini birleştirerek, şimdi çok spektral görüntüleme ve hiperspektral görüntüleme teknolojisi olarak bilinen uzamsal boyutta fasetal spektral analizle sonuçlanır.

Spektral, multispektral ve hiperspektral arasındaki fark nedir?

Spektrum

Spektrum, dispersing sisteminden sonra (prizmalar, ızgaralar gibi), görüntüleme sistemi aracılığıyla dispersiyon ile ayrılan monokromatik ışıktır, dedektöre, dedektörün, dedektörün, dedektörün, dedektörün, dedektörün, dedektörün, modelin ardışık düzenlemesinin dalga boyu (veya frekans) boyutu haline gelmesi için öngörülen, Optik spektrum. Okyanus optik spektrometresi bu tasarım ve üretim ilkesine dayanmaktadır.

Işık Dalgaları Farklı dalga boylarına göre farklı isimler vardır: 380 ve 780nm'de dalga boyları, görünür ışık olarak bilinen ışık dalgaları arasında, 380nm'den daha kısa ultraviyole ışık adı verilen; ve kızılötesi ışık için 780nm'den daha uzun (kızılötesi ışık da kızılötesi, orta kızılötesi, uzak kızılötesine vb. Bölünür).

Çok spektrumlu

Multispektral teknoloji, spektral algılama teknolojisinin yönünü genişletmek için çoklu optik spektral bantların (genellikle 3'ten daha büyük veya 3'e eşit) ve görünür ışıkta kızılötesi ışık ve ultraviyole ışık temelinde elde edilmesini ifade eder. Ortak gerçekleştirme yöntemi, çeşitli filtreler veya ışın ayırıcıları ve çeşitli fotoğraf film kombinasyonları yoluyladır, böylece sırasıyla aynı zamanda, yayılan veya yansıtılan farklı dar spektral ışık sinyalleri bantlarında aynı hedefi almak için , fotoğrafın birkaç farklı spektral bantında hedefi elde etmek için. Etraftaki en yaygın çok spektrumlu fotoğraflar, spektral bakış açısından üç optik spektral bant, kırmızı (1), yeşil (2) ve mavi (3) 'de bilgi içeren renk kameralar tarafından çekilen fotoğraflardır. Kameraya veya dedektöre daha fazla bant eklenirse, (4) ve (5) bantları gibi, birden fazla bantlı çoklu spektrumlu bir fotoğraf elde edilebilir.

Görüntüleme donanımı ile birlikte çok spektral teknoloji, çok spektral bilgilerin görüntü formunda sunulmasını sağlar.

Tabii ki, tek bir uzamsal noktanın spektral bilgilerini elde etmek için sadece dedektörü kullanmak da mümkündür. Benzersiz çip filtreleme teknolojisi ile bir marka okyanus optik markası olan Pixelteq, özellikle son derece yüksek alan ve maliyet gereksinimlerine sahip uygulamalar için uygun olan 9*9cm'lik bir çip üzerinde 8 kanal spektral bilgi edinilmesini gerçekleştirebilir.

Hipespektral

Hipespektral, tek bir nesnenin farklı uzamsal yerlerinde tespit edilebilen ve bu nedenle ayırt edilemeyen maddeleri tespit edebilen benzersiz spektral “özellikler” nedeniyle spektrum noktasını uzamsal bir alandaki noktayı yakalayabilen ve analiz edebilen ince bir teknolojidir. görsel olarak.

Hiperspektral Örnek: Görüntüler daha dar bantlardan (10-20 nm) oluşur. Hiperspektral görüntülerin yüzlerce veya binlerce grubu olabilir. Bir nesne bir ışık kaynağından ışıkla etkileşime girdikten ve görüntüleme dışı bir spektral analiz cihazı (örn., Bir spektrometre) tarafından alındıktan sonra, cihaz, alınan ışık sinyalinin spektral bantlar üzerindeki dağılımındaki yoğunluk farklılıklarına doğru bir şekilde tepki verebilir. spektral bilgi olarak bilinir. Hiperspektral ekipmanı görüntüleme özellikleri açısından kullanırken, numunenin her pozisyonunun spektral bilgilerini spektral özellikler açısından anlayabilirsiniz, belirli bir spektral banttaki sinyal konumunun dağılımını anlayabilirsiniz, yani, yani Hiperspektral ekipman daha zengin ayrıntı bilgileri alabilir. Örneğin: İnsan gözü, nesnenin ışık enerjisi sinyalinde sadece üç spektral bant alabilir: kırmızı, yeşil ve mavi. Yani, sıklıkla üç birincil renk olarak adlandırdık, ancak aslında turuncu, mor, kireç yeşili ve benzeri daha ince renklerde üretilen bu üç rengin kombinasyonunu görebiliriz. Bununla birlikte, saf sarı ile “izokromatik” olarak da bilinen kırmızı ve yeşil bir karışım arasındaki farkı ayırt edemiyoruz. Ancak hiperspektral görüntüleme farkı kolayca ayırt edebilir.

Yukarıda, biri “düz renk” diğeri kırmızı ve yeşil bir karışım olan iki sarısı görsel olarak ayırt edilemez, ancak spektral farklılıkları nedeniyle spektroskopik ekipman kullanılarak ayırt edilebilir. Deneylerimizde, bir spektrometre ile elde edilen veriler, tespit edilen tüm aralıkta olay ışık kaynağı ile etkileşime giren tüm moleküller tarafından yayılan ışığın ortalamasını temsil ederken, çok spektrumlu bir cihazla birkaç kişi hakkında örnekler hakkında bilgi edinmek mümkündür. Tespit edilen aralıktaki çeşitli noktalarda belirli bantlar. Sonuç olarak, bu cihazların hiçbiri tek bir bölgede çok ince örnek bilgileri sağlamaz.

Bir hiperspektral görüntüleyici (HSI), her spektrometrenin bağımsız çalışması ve kendi konumu hakkında spektral bilgiler edinmesiyle aynı anda bir alana odaklanan yüzlerce veya binlerce tek noktalı spektrometreye analoglanabilir. HSI'dan gelen veri çıkışı, her pikselin kendi spektrumuna sahip olduğu bir görüntü veya video akışıdır ve her spektrum yüzlerce spektral bant içermektedir. Hiperspektral görüntülemenin bu “tam spektrumlu” kapasitesi, bir sahnedeki her ayırt edilebilir mekansal konumda spektral sinyalleri görmesini sağlar, yani daha boyutsal bilgi elde edilir. Bu nedenle, hiperspektral görüntüleme, sanat tanımlaması, mahsul sağlığı, sahil şeridi haritalama, ormancılık, mineral keşif, kentsel ve endüstriyel altyapı, üretim hatlarında ürün kalitesi, çevresel izleme ve daha fazlası dahil olmak üzere çeşitli uygulamalarda kullanılabilir.

Hiperspektral tarama yöntemleri ve görüntüleme sonuçları

Hiperspektral ve çok spektral arasındaki fark

Çoğu zaman bir malzemenin yansıtma karakteristik spektrumu, dalga boyuna göre çok karmaşık olabilir ve diğer dakika özellikleri daha kaba multispektral görüntüleme yöntemleri kullanılarak ayırt edilemeyebilir.

Yukarıdaki şekilde multispektral görüntüleme (sol) kullanılarak tanımlananlardan ayırt edilemeyen maddeler, hiperspektral görüntüleme (sağ) kullanılarak ayırt edilmiştir. Bunun nedeni, hiperspektralin daha fazla spektral bantlara sahip olduğu için, daha karmaşık parmak izi özelliklerinin daha yüksek spektral çözünürlük ile doğru bir şekilde elde edilebilmesidir.

Tipik uygulamalar

Hiperspektral cihazlar, kızılötede insan gözü tarafından görülemeyen belirli boyaları veya boyaları tespit edebilir. Benzer şekilde, 60 veya 300 banttaki HSI sistemleri, bir malzemenin yansıtılması hakkında çok spektral bir sistemden daha zengin spektral bilgiler sağlayarak daha doğru malzeme karakterizasyonuna izin verebilir. Aşağıdaki görüntü, bir hiperspektral görüntüleyici kullanarak bir laboratuvarda bir konveyör bandına yerleştirilen bir taze hayvan dokusundan elde edilen görüntü ve spektral bilgileri göstermektedir:

Farklı bölgelerdeki spektrogramlar: (a) doku örnekleri üzerinde saf yağ, mermer ve saf yağsız kısımların etiketli bölgeleri; (b) (A) diyagramının farklı bölgelerinde etiketlenmiş spektrogramlar.

Ayrıca, benzersiz spektral özelliklere sahip farklı maddelerin görüntüleme analizi, sınıflandırılması ve görselleştirilmesi için sezgisel yazılım programları sağlayabiliriz. Bu veriler havadan, yerden veya laboratuvarda olsun, bilgisayar ekranınızda göz ile ayırt edilemeyebilecek ayrıntıları görebilirsiniz.

Bizimle iletişime geçin

Author:

Mr. CHNSpec

E-posta:

chnspec@colorspec.cn

Phone/WhatsApp:

+86 13758201662