服务热线:
86-0755-23229824
您当前所在位置:首页>>光学知识
高光谱成像技术原理

1、光栅分光原理

在经典物理学中,光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时,不同波长的光会发生不同程度的弯散传播,再通过光栅进行衍射分光,形成一条条谱带。也就是说:空间中的一维信息通过镜头和狭缝后,不同波长的光按照不同程度的弯散传播,这一维图像上的每个点,再通过光栅进行衍射分光,形成一个谱带,照射到探测器上,探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段,一条线就对应一个谱面,因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息,为了获得空间二维图像再通过机械推扫,完成整个平面的图像和光谱数据采集。

经过狭缝的光由于不同波长照射到不同的探测器像元上,光能量很低,因此需要选择高灵敏相机,同时需要加光源。例如系统如下:

image.png

2、声光可调谐滤波分光(AOTF)原理

AOTF由声光介质、换能器和声终端三部分组成。射频驱动信号通过换能器在声光介质内激励出超声波。改变射频驱动信号的频率,可以改变AOTF衍射光的波长,从而实现电调谐波长的扫描。

最常用的AOTF晶体材料为TeO2即非共线晶体,也就是说光波通过晶体之后以不同的出射角传播。如上图所示:在晶体前端有一个换能器,作用于不同的驱动频率,产生不同频率的振动即声波。不同的驱动频率对应于不同振动的声波,声波通过晶体TeO2之后,使晶体中晶格产生了布拉格衍射,晶格更像一种滤波器,使晶体只能通过一种波长的光。光进入晶体之后发生衍射,产生衍射光和零级光。

l  AOTF系统组成

image.png

AOTF系统组成:成像物镜+准直镜+偏振片+晶体+偏振片+物镜+detector,入射光经过物镜会聚之后进入准平行镜(把所有的入射光变成平行光),准平行光进入偏振片通过同一方向的传播的光,平行光进入晶体之后,平行于光轴的光按照原来方向前行,非平行光进行衍射,分成两束相互垂直o光和e光(入射光的波长不同经过晶体之后的o光与e光的角度也不同,因此在改变波长的过程中,图像会出现漂移);o光和e光及0级光分别会聚在不同的面上。

image.png

为了保证入射光经过准平行镜之后能够完全变化成平行光,因此对前端的物镜视场角有一定的要求,根据晶体的xxx角,可算出物镜最大的视场角,小于最大视场角的情况,成像ok,如果大于视场角,则会造成重影(衍射光与0级光都进入了sensor);

l  实现方法:

不同波长的光经过晶体之后衍射光与0级光的夹角也不同,因此为了能够保证更好的成像效果,在晶体的出光口加入遮挡片,即遮挡0级光,避免与衍射光一起进入sensor,造成重影。

对聚光准直系统的优化有两个方面:1提高光源的聚光效果,2减小聚光准直系统的外形尺寸。

 

3、棱镜分光

入射光通过棱镜后被分成不同的方向,然后照射到不同方向的探测器上进行成像。棱镜分光后,在棱镜的出射面镀了不同波段的滤光膜,使得不同方向的探测器可以采集到不同光谱信息,实现同时采集空间及光谱信息。

 

4、芯片镀膜

入射光通过棱镜后被分成不同的方向,然后照射到不同方向的探测器上进行成像。棱镜分光后,在棱镜的出射面镀了不同波段的滤光膜,使得不同方向的探测器可以采集到不同光谱信息,实现同时采集空间及光谱信息。。

image.png

推扫式成像系统





推荐:

无人机机载高光谱成像系统 iSpecHyper-VM100

一款基于小型多旋翼无人机机载高光谱成像系统,该系统由高光谱成像相机、稳定云台、机载控制与数据采集模块、机载供电模块等部分组成。无人机机载高光谱成像系统采用了独有内置扫描系统和增稳系统,成功克服了小型无人机系统搭载推扫式高光谱相机时,由于无人机系统的震动造成的成像质量差的问题,同时具有高光谱分辨率和优异的成像性能。                           

image.png






详情可见:http://www.lisenoptics.cn/duoxuanyiwurenjigaoguangpuchengxiangxitong/833.html


无人机机载高光谱成像系统 iSpecHyper-VM200

无人机机载高光谱成像系统配合定制开发的高性能稳定云台,能够有效降低飞行过程中无人机抖动引起的图像扭曲与模糊。该系统与大疆M600 pro无人机完美适配,同时支持同类型的多种无人机,无人机机载高光谱成像系统广泛应用于农业、林业、水环境等行业领域,系统支持配件升级及定制化开发,为教育科研、智慧农业、目标识别、军事反伪装等行业高端应用领域提供了高性价比解决方案。        

image.png

详情可见:http://www.lisenoptics.cn/duoxuanyiwurenjigaoguangpuchengxiangxitong/833.html


关键词相关链接: 紫外泄漏光谱辐射仪 紫外光谱辐射仪 薄膜测量光纤光谱仪 紫外增强宽带光源 水下辐射剖面光谱仪 水质光谱吸收模块 光辐射安全光谱仪 BTDF双向透射分布函数光谱测量仪 工业集成微型光纤光谱仪 可见红外双向反射光谱测量仪(BRDF) 电致发光量子效率光谱系统 光致发光量子效率光谱系统 水质测量光谱吸收光纤探头 IR孔透射积分球 显微透反射光谱系统 太阳模拟器均匀性和稳定性测试仪 荧光比色皿支架 中红外光谱辐射仪 辐射积分球 BRDF双向反射分布函数光谱测量仪 水质光谱紫外吸收模块 便携式矿物红外光谱仪 水体光谱仪 VCSEL激光LIV光谱功率测试仪 全光谱紫外吸收光谱水质模块 COD水质光谱吸收集成模块 全吸收积分球 厌氧停留吸收光谱 全自动水体表现光谱观测系统 VCSEL激光远场测试 VCSEL激光近场测试 单色积分球均匀光源 紫外吸收微型光谱仪 紫外增强卤灯光源 VCSEL激光测试仪 余弦辐射探头 水面高光谱辐射仪 VCSEL光学测试系统 水色遥感光谱仪 LIV激光功率测试 激光LIV人眼安全测试仪 光谱功率积分球 VCSEL激光安全功率测试仪 定制积分球 量子效率光谱系统 手持式地物光谱仪 VCSEL TOF测试 雾度积分球 紫外老化光谱辐射仪 中红外光源 光谱辐射仪 IR孔透过率光谱测试仪 便携式地物光谱仪 VCSEL激光LIV测试系统 地物光谱仪厂家 显微高光谱成像系统 积分球均匀光源 水质测量光谱仪 高光谱相机 机载成像高光谱 海面高光谱 透反射光谱测试仪 积分球光源系统 地物光谱仪 透射积分球 VCSEL激光测试 光通量测试积分球 多光谱相机 无人机高光谱 超连续白光光源 机载高光谱成像仪 紫外可见近红外光谱辐射仪 手持式LIBS激光诱导击穿光谱仪 COD双光路水质光谱吸收模块 水下光谱仪 无人机高光谱成像仪 水体高光谱辐射计 地物光谱仪价格 LIBS激光诱导击穿光谱系统 辐射测量光纤光谱仪 无人机高光谱成像系统 高低温温度控制器 高光谱成像仪 光谱反射率测量仪 光纤光谱仪 光纤镜头 反射积分球 成像光谱仪 激光波长测量光纤光谱仪 水质光谱传感器 激光功率积分球 便携式高光谱相机 积分球 FieldSpec 4 HR NG 蓝菲光学积分球 积分球生产厂家 LED积分球 光谱辐照度仪 便携式光谱辐射计 拉曼测量光纤光谱仪 HR-1024i 颜色测量光纤光谱仪 便携式光谱辐射仪 handheld 2 COD、叶绿素、总氮、总磷等多参数水质分析仪 光纤光源 氘卤组合光源 抗紫外光纤 漫反射标准板 LIBS headwall高光谱成像 国产地物光谱仪 便携式太阳光谱反射仪 野外地物光谱仪 角分辨率光谱系统 太阳光谱反射比 高光谱成像仪价格 地物波谱仪
Copyright © 2020 All Rights Reserved 莱森光学(深圳) 有限公司·版权所有 备案号:粤ICP备18141551号-1