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高光谱成像技术在各大领域有怎样的应用?

今天,小编将为大家带来的知识点是关于高光谱成像技术在各大领域的应用,希望可以帮助到大家。

高光谱图像(Hyperspectral Image)技术是基于非常多窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,探测目标的二维几何空间及一维光谱信息,获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。高光谱图像在光谱维度上进行了细致的分割,不仅仅是传统所谓的黑、白或者R、G、B的区别,而是在光谱维度上也有N个通道,例如:我们可以把400nm-1000nm分为300个通道。因此,通过高光谱设备获取到的是一个数据立方,不仅有图像的信息,并且在光谱维度上进行展开,结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据,还可以获得任一个谱段的影像信息。

目前高光谱成像技术常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。

高光谱谷物的识别分类

随着高光谱实时分类的技术逐步成熟,应用领域也逐渐从航天遥测、农业、食品安全、医学诊断等领域拓展到工业领域的产品质量检测和分类方面。

高光谱成像技术应用

一、航天领域-高光谱遥感

高光谱遥感是通过高光谱传感器探测物体反射的电磁波而获得地物目标的空间和频谱数据,成立于20世纪初期的测谱学就是它的基础。高光谱遥感的出现使得许多使用宽波段无法探查到的物体,更加容易被探测到。

在仪器性能方面民用高光谱成像仪主要通过扩大幅宽提高灵敏度等措施来满足地球科学等应用需求;军用高光谱成像仪将在空间分辨率谱段覆盖和信息实时处理能力方面进一步发展。根据现有能力和水平国内发展空间分辨率30m左右幅宽大于60km的航天高光谱成像系统的条件已经基本具备,这样的技术指标已经能够满足矿产调查环境监测和农林估产等需求并具有一定的先进性。

二、农业监测

对于短期内需要对农作物、森林植被、洋河水体等目标进行无人机高光谱数据采集分析监测。

三、食品安全

高光谱成像技术融合了传统的成像和光谱技术的优点,可以同时获取被检测物体的空间信息和光谱信息,因此该技术既可以像检测物体的外部品质,又可以像光谱技术一样检测物体的内部品质和品质安全。目前,已经有大量的基于高光谱成像技术检测水果和蔬菜品质与安全。

四、医学诊断

高光谱成像是一个新兴的,非破坏性的,先进的光学技术,它具有光谱和成像的双重功能,这种双重功能使得高光谱成像能够同时提供实验对象的化学和物理特征,并具有良好的空间分辨率。高光谱成像作为一种特殊光学诊断技术,具有成像系统多样化、研究对象广泛化、临床诊断实用化和分析方法功能化等特征,具有原位实时活体诊断疾病(特别是肿瘤)的潜力,临床应用前景广阔,值得深入研究。

五、流水线工业分类质检

通过机器学习算法,根据不同的应用场景,利用参考样品进行训练,以交互的方式得到监督分类模型后,上传到模型库中,便能利用已有模型对流水线上的产品进行快速分类,具有广泛的适用性和通用性。

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好了,那么以上就是有关于高光谱成像技术在各大领域的应用,有任何不懂的欢迎来到评论区留言~


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