高光成像技術的原理是怎樣的?高光譜成像技術有何特點?
發布時間:2023-05-05
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?高光譜成像技術把二維成像和光譜技術融為一體,具有多波段、高分辨率和圖譜合一的優點。可提供空間域信息和光譜域信息,即“譜像合一”,并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實測的同類地物光譜曲線相類比。本文對高光成像技術的原理及特點作了簡要的介紹。
高光譜成像技術把二維成像和光譜技術融為一體,具有多波段、高分辨率和圖譜合一的優點。可提供空間域信息和光譜域信息,即“譜像合一”,并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實測的同類地物光譜曲線相類比。本文對高光成像技術的原理及特點作了簡要的介紹。
高光成像技術怎么理解?
高光譜技術與多光譜技術相比,高光譜成像技術極大地提高了光譜信息的豐富程度;在處理技術上,高光譜成像技術對于光譜數據處理更快速、有效。高光譜成像技術是一種綜合性技術,它集合了微弱信號檢測、計算機技術、精密光學機械、探測技術等。它能夠獲取連續的、窄波段的圖像數據,并且結合了成像技術和光譜技術。高光譜成像技術的出現為遙感界帶來了一場技術的革命,不能在寬波段遙感中被探測到的物體,高光譜成像技術實現了對它的檢測。
高光成像技術的原理:
高光譜成像技術可以為每個像元提供數十甚至數百個窄波段光譜信息,這些光譜信息能夠形成一條完整的連續的光譜曲線。高光譜圖像數據是三維的,可以用“三維數據塊”來描述。它不僅包含了以x和y為坐標軸的二維平面像素信息,還包含了以λ為坐標軸的三維波長信息。
因為高光譜技術是成像技術和光譜技術的結合,所以高光譜對所采集的樣本的光譜信息不僅能夠反映樣本的大小、形狀、缺陷等外部品質特征,還可以反映樣品內部的物理結構和化學成分的差別。這些特征充分證明了高光譜成像技術在無損檢測方面要優于其他檢測技術。
高光譜成像技術的特點:
高光譜擁有分辨率高、波段多的特點,在可見光和近紅外光譜區內,高光譜是由幾百個波段組合成的,分辨率極高;而且高光譜波段劃分精細,含有的有用信息多,所反映的檢測樣品也比較精確。
(1)檢測速度快、對樣品無損害、不需要化學試劑;建立被測理化指標與光譜數據的相對應的模型,樣品不需要被損害,也不需要任何試劑,就可以快速檢測出樣本某個指標的含量。
(2)為定性和定量提供新的觀念,傳統的定性、定量以化學方法為主,過程復雜,人力物力耗費大,高光譜成像技術表現出與傳統方法的完全不同,能夠快速、無損的檢測樣品,為食品行業提供了新的觀念。
(3)對于數據處理運用不同的方法得出的結果也不同;光譜信息的處理主要包括:預處理一校正集預測集的劃分—特征波長的選取一模型的建立,其中預處理方法、特征波長的提取方法、建立模型的方法種類繁多,每一個過程選用的方法不同得到的結果也就不同,必須要不斷的嘗試各種方法,找到最佳的預處理、具有代表性的特征波長和最佳的建模方法,才能建立最好的模型。
(4)對樣本數據要求比較高,如果高光譜圖像數據之間的相關性太高以及樣本數量少且不具有代表性的情況下,對后續的數據預處理和特征波長提取都會有比較不利的影響。樣本的信息量大才能保證模型的可靠性和穩健性。
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