高光譜成像檢測技術(shù).

1、高光譜成像檢測技術(shù)一、高光譜成像技術(shù)的簡介高光譜成像技術(shù)是近二十年來開展起來的基于非常多窄波段的影像 數(shù)據(jù)技術(shù), 其最突出的應(yīng)用是遙感探測領(lǐng)域 , 并在越來越多的民用領(lǐng)域有 著更大的應(yīng)用前景。它集中了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信息處理、計 算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起的一門新興技術(shù)。 高 光譜成像技術(shù)的定義是在多光譜成像的根底上 ,在從紫外到近紅外 200-2500nm 的光譜范圍 內(nèi),利用成像光譜儀 ,在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十 或數(shù)百條光譜波段對目標(biāo)物體連續(xù)成 像。在獲得物體空間特征成像的同 時 , 也獲得了被測物體的光譜信息。高光譜成像技術(shù)具有超多波

2、段 上百個波段、高的光譜分辨率 幾 個nm、波段窄V 1-02入光譜范圍廣200-2500nm和圖譜合一等特點(diǎn)。 優(yōu)勢在于采集到的圖像信息量豐富 , 識別度較高和數(shù)據(jù)描述模型多。 由 于物體的反射光譜 具有“指紋 效應(yīng),不同物不同譜，同物一定同譜的原 理來分辨不同的物質(zhì)信息。 二、高光譜成 像系統(tǒng)的組成和成像原理高光譜成像技術(shù)的硬件組成主要包括光源、 光譜相機(jī) 成像光譜儀 +CCD 、裝備有圖像采集卡的計算機(jī)。 光譜范圍覆蓋了 200-400nm 、400-1000nm 、9001700 nm 、1000-2500 nm 。光譜相機(jī)的主要組成局部有:準(zhǔn)直鏡、光柵光譜儀、聚焦透鏡、面陣CCD高光

3、譜成像儀的掃描過程：面陣CCD探測器在光學(xué)焦面的垂直方向上做橫向排列完成橫向掃描X方向，橫向排列的平行光垂直入射到透射光柵上時 形成光柵光譜。這是一列像元經(jīng)過高光譜成像儀在CCD上得到的數(shù)據(jù)。它的橫向是X方向上的像素點(diǎn)，即掃描的一列像元；它的縱向是各像元所對應(yīng)的光譜信息。排列的探測器掃出一條帶狀同時,在檢測系統(tǒng)輸送帶前進(jìn)的過程中 軌跡從完成縱向掃描Y方向。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數(shù)據(jù)。高光譜成像系統(tǒng)的應(yīng)用1在農(nóng)業(yè)中的應(yīng)用?檢測水果的產(chǎn)量、破損和堅實(shí)度等方面。?食品平安檢測，包括農(nóng)藥殘留，病蟲害分析，糖度、成分的測量。?肉 類畜產(chǎn)品的檢測方向主要包括皮膚腫瘤、外表污染物、嫩

4、度、 顏色、滴水 損失、pH值、胴體大理石花紋和預(yù)測肉的食用品質(zhì)、 細(xì)菌總數(shù)等。?對茶葉的等級進(jìn)行分類，根據(jù)茶葉中的水分含量對不同年份的茶葉 進(jìn)行鑒另I。？小 麥，玉米，大豆，水稻等糧食作物的產(chǎn)量和水分研究。?也 可檢測種子水分，物質(zhì)含量等。2在地物檢測方面的應(yīng)用?土 壤中金屬污染的檢測 , 可應(yīng)用于考古的土質(zhì)探測分析 , 分辨各朝 代的土壤。 ?礦 石種類分析 ,對巖礦進(jìn)行分類、填圖和地質(zhì)勘查 ,快速 實(shí)時的分類巖芯。 ?水 體 泥沙含量 ,水質(zhì)監(jiān)測 ,赤潮 ,水體富營養(yǎng)化。?森 林覆蓋 ,病蟲害 ,植被覆蓋面積。?洪 澇災(zāi)害預(yù)測。3 在刑事偵查方面的應(yīng)用?分 析鑒定數(shù)字和簽字的修改和涂覆,鑒別文件的真?zhèn)?,以及對指紋 ,血跡的鑒定。4 藥品成分檢測 :?可 分析出藥品的配比 ,混合均勻性等5 在藝術(shù)品鑒定中的應(yīng)用?對 油畫、國畫、壁畫等藝術(shù)品的真?zhèn)舞b別, 分析畫作成分以利于文物修復(fù) 等。 6 在醫(yī)療診斷中的應(yīng)用?器 官、手臂、足部等生物體的檢測 ,快速準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)表皮病變 ,例