借助高光譜成像儀，可以對物體進行光譜分析，以確定有機或無機雜質——不僅在表面，而且部分在被檢材料內部。

近年來，傳統的圖像處理系統已經在工業應用中實現自動化。可以“看”的機器比沒有圖像處理的系統能做的更多，這種知識現在已經在開發人員和設計人員中建立起來。傳統的2D和3D視覺系統通過識別表面上的某些錯誤特征來檢查物體的質量，而高光譜成像 (HSI) 則更進一步。

高光譜成像儀通常使用100種或更多不同的波長和光譜儀，該光譜儀將從物體反射的光分成光譜，并在相機傳感器上再現。HSI系統將生成的圖像組合成一個三維高光譜數據立方體，該數據立方體可以包含非常大量的數據。結果是所考慮物體的化學指紋，這使得分析的材料特性能夠被精確地確定。在特殊評估軟件的幫助下，每個已識別的化學成分可以在拍攝的圖像中用自己的顏色標記，以便以簡單的方式為用戶可視化現有物質。這項技術稱為化學彩色成像 (CCI)。

高光譜成像儀的多種應用

“高光譜成像可用于各種工業應用領域，在某些情況下可為傳統圖像處理系統無法完成的任務提供解決方案。另一方面，HSI系統能夠分析化學性質，因此可以非常可靠地識別材料。通過這項技術，可以在很大程度上實時記錄成分的濃度和分布。”

高光譜成像系統的一個特殊特性使其對某些應用特別有吸引力：一些物質對可見光不透明，但可以被紅外光穿透。這使得即使通過適當設計的包裝也能檢查包裝內容物的化學成分。這種特性發揮作用的應用主要存在于制藥和食品行業，但也存在于許多其他工業領域。

制藥行業的故障檢測

與許多其他領域一樣，全球制藥行業的生產速度正在迅速提高。為了降低產品召回的風險并保護消費者免受受污染藥物的侵害，該行業實施了特別嚴格的安全法規。因此，一段時間以來，圖像處理系統一直是醫藥產品制造過程中的最先進技術，以便根據形狀、大小或重量等標準實時評估產品。然而，使用高光譜成像和CCI系統可以進一步優化藥物生產過程的監測：可以100% 檢查藥物的分子特性。

HSI系統在制藥行業的典型應用是檢查緩釋片的正確包衣。這種形式的藥物在長時間給藥后釋放活性成分或釋放到體內的特定目標。片劑的緩釋包衣對于這種活性成分的控制釋放具有決定性作用：如果它被損壞或完全缺失，藥物進入體內的速度會比預期的更快，并且無法發揮其長期作用。

通過結合HSI和CCI技術，可以可靠地控制延遲藥物的質量。這種質量檢查甚至可以通過泡罩包裝進行，只要泡罩材料不是由鋁制成，鋁會反射近紅外輻射。

測試緩凝劑涂層只是 HSI 技術在制藥行業的眾多可能用例之一。它還可用于可靠地檢查泡罩中包裝的藥片數量是否正確，它們是否完好無損且沒有任何污染，藥物膠囊中的成分是否正確或是否完全密封。“高光譜成像在制藥領域提供了許多應用選擇，從而提高了患者和制造商的安全性。”

糧食生產更加安全

與制藥行業類似的準則也適用于食品生產：為了排除對消費者的健康風險，產品中必須檢測到任何污染。食品還必須準確包含制造商想要的成分以及產品說明中為消費者定義的成分。

HSI 和 CCI 還為該行業提供眾多應用選項。這些技術使得在分選土豆、胡蘿卜或其他蔬菜時更容易發現食物中的任何污染物并識別不需要的物體，例如石頭或泥土，以及堅果生產過程中的殼部分或其他物質，即使是在高速生產線上也是如此. 如果食物存放時間過長，蛆蟲也會滋生，或者新鮮水果會開始腐爛，在食品生產中，任務通常不僅意味著檢測任何污染，而且還要識別腐爛的、未成熟的或受害蟲或霉菌感染的商品。使用高光譜成像系統可以安全地排除這些和許多其他質量缺陷。

香腸和奶酪等工業生產的食品通常以收縮包裝形式出售。與制藥行業類似，HSI 系統在許多情況下也允許通過包裝進行質量檢查。這里的一項特殊任務是檢查熱封接頭，以保證食品絕對緊密包裝。即使這些密封接頭受到最小的污染或損壞，也可能導致包裝泄漏和貨物在計算出的最佳食用日期之前變質。滯銷產品或昂貴的產品召回可能會給該領域的制造商帶來后果，在許多情況下可以通過使用高光譜成像來避免。

用于塑料分選的HSI系統

即使在其使用壽命結束時，塑料仍然非常有價值，不能簡單地將它們扔掉。如果以環保的方式充分利用目前沉積的塑料廢物的全部潛力，采用最好的回收和能源回收方法和技術，則可以回收數百萬噸塑料。這也可以產生大量的熱量和電力。

回收塑料可在許多日常用品中重復使用，例如服裝、汽車零件、包裝產品和許多其他用途。