高光譜成像技術(shù)在各大領(lǐng)域的應(yīng)用

今天，小編將為大家?guī)淼闹R(shí)點(diǎn)是關(guān)于高光譜成像技術(shù)在各大領(lǐng)域的應(yīng)用，希望可以幫助到大家。

高光譜圖像(Hyperspectral Image)技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息，獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。高光譜圖像在光譜維度上進(jìn)行了細(xì)致的分割，不僅僅是傳統(tǒng)所謂的黑、白或者R、G、B的區(qū)別，而是在光譜維度上也有N個(gè)通道，例如：我們可以把400nm-1000nm分為300個(gè)通道。因此，通過高光譜設(shè)備獲取到的是一個(gè)數(shù)據(jù)立方，不僅有圖像的信息，并且在光譜維度上進(jìn)行展開，結(jié)果不僅可以獲得圖像上每個(gè)點(diǎn)的光譜數(shù)據(jù)，還可以獲得任一個(gè)譜段的影像信息。

目前高光譜成像技術(shù)常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。

高光譜谷物的識(shí)別分類

隨著高光譜實(shí)時(shí)分類的技術(shù)逐步成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸從航天遙測(cè)、農(nóng)業(yè)、食品安全、醫(yī)學(xué)診斷等領(lǐng)域拓展到工業(yè)領(lǐng)域的產(chǎn)品質(zhì)量檢測(cè)和分類方面。

高光譜成像技術(shù)應(yīng)用

一、航天領(lǐng)域-高光譜遙感

高光譜遙感是通過高光譜傳感器探測(cè)物體反射的電磁波而獲得地物目標(biāo)的空間和頻譜數(shù)據(jù)，成立于20世紀(jì)初期的測(cè)譜學(xué)就是它的基礎(chǔ)。高光譜遙感的出現(xiàn)使得許多使用寬波段無法探查到的物體，更加容易被探測(cè)到。

在儀器性能方面民用高光譜成像儀主要通過擴(kuò)大幅寬提高靈敏度等措施來滿足地球科學(xué)等應(yīng)用需求;軍用高光譜成像儀將在空間分辨率譜段覆蓋和信息實(shí)時(shí)處理能力方面進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)有能力和水平國內(nèi)發(fā)展空間分辨率30m左右幅寬大于60km的航天高光譜成像系統(tǒng)的條件已經(jīng)基本具備，這樣的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足礦產(chǎn)調(diào)查環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)林估產(chǎn)等需求并具有一定的先進(jìn)性。

二、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)

對(duì)于短期內(nèi)需要對(duì)農(nóng)作物、森林植被、洋河水體等目標(biāo)進(jìn)行無人機(jī)高光譜數(shù)據(jù)采集分析監(jiān)測(cè)。

三、食品安全

高光譜成像技術(shù)融合了傳統(tǒng)的成像和光譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),可以同時(shí)獲取被檢測(cè)物體的空間信息和光譜信息,因此該技術(shù)既可以像檢測(cè)物體的外部品質(zhì),又可以像光譜技術(shù)一樣檢測(cè)物體的內(nèi)部品質(zhì)和品質(zhì)安全。目前,已經(jīng)有大量的基于高光譜成像技術(shù)檢測(cè)水果和蔬菜品質(zhì)與安全。

四、醫(yī)學(xué)診斷

高光譜成像是一個(gè)新興的,非破壞性的,先進(jìn)的光學(xué)技術(shù),它具有光譜和成像的雙重功能,這種雙重功能使得高光譜成像能夠同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)對(duì)象的化學(xué)和物理特征,并具有良好的空間分辨率。高光譜成像作為一種特殊光學(xué)診斷技術(shù),具有成像系統(tǒng)多樣化、研究對(duì)象廣泛化、臨床診斷實(shí)用化和分析方法功能化等特征，具有原位實(shí)時(shí)活體診斷疾病(特別是腫瘤)的潛力,臨床應(yīng)用前景廣闊,值得深入研究。

五、流水線工業(yè)分類質(zhì)檢

通過機(jī)器學(xué)習(xí)算法，根據(jù)不同的應(yīng)用場景，利用參考樣品進(jìn)行訓(xùn)練，以交互的方式得到監(jiān)督分類模型后，上傳到模型庫中，便能利用已有模型對(duì)流水線上的產(chǎn)品進(jìn)行快速分類，具有廣泛的適用性和通用性。

好了，那么以上就是有關(guān)于高光譜成像技術(shù)在各大領(lǐng)域的應(yīng)用，有任何不懂的歡迎來到評(píng)論區(qū)留言。

審核編輯：湯梓紅