顯微高光譜成像技術的原理及成像方式
發布時間:2023-11-10
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高光譜成像技術結合了傳統成像和光譜學技術的主要優點,可以同時獲取待測物體的光譜信息與空間信息,其中光譜信息反映物體的內部品質比如成分、結構等,空間信息反映物體的形狀、顏色和表面缺陷等外部品質。本文對顯微高光譜成像技術的原理及成像方式作了介紹。
高光譜成像技術結合了傳統成像和光譜學技術的主要優點,可以同時獲取待測物體的光譜信息與空間信息,其中光譜信息反映物體的內部品質比如成分、結構等,空間信息反映物體的形狀、顏色和表面缺陷等外部品質。本文對顯微高光譜成像技術的原理及成像方式作了介紹。
顯微高光譜成像技術的原理:
高光譜成像技術是整個高光譜成像系統的核心,是成像技術和光譜技術的結合,成像系統獲取目標物體的空間信息,光譜系統獲取波段信息,可以同時實現對二維空間信息和光譜特征的獲取。
高光譜成像光譜儀一般包括物鏡、狹縫、準直透鏡、分光模塊、會聚鏡和探測器,狹縫決定光譜儀的視場,通過準直鏡到達分光模塊,不同波長的光被分光模塊分離,經過會聚鏡聚集到探測器上。
顯微高光譜成像技術的成像方式:
對于高光譜成像光譜儀來說,根據不同的工作模式,可以將其掃描技術分為點掃式高光譜成像、推掃式高光譜成像和凝視型高光譜成像。
點掃描式高光譜顯微成像是對逐個像素點掃描成像,通過機械模塊收集每個點的能量,經過色散模塊進行分光,產生不同波長的輻射能量,再由線陣探測器接收。點掃式光譜成像可以獲得較大的視場范圍,數據穩定,但成像時間長。
推掃式高光譜顯微成像中的探測器是面陣探測器,探測器接收的圖像是二維數據,包括光譜信息和空間信息。像成像在狹縫處,狹縫透過一個成像行,該成像行的光經過分光元件后,光譜維展開并聚焦在探測器上,通過對二維運動平臺的移動來記錄空間維,線掃成面,完成圖像的采集。推掃式高光譜成像結構簡單,不需要復雜的掃描模塊,體積小,重量輕。
凝視型高光譜成像的探測器也是面陣探測器,結構緊湊,在凝視型高光譜成像系統中,分光元件有可調諧濾波片分光和干涉型分光,需要通過一定時間的掃描獲得完整的圖像。系統中沒有運動部件,但是對平臺的穩定性要求較高,另外,因為進行波段的掃描,所以光譜信息不可以同時獲取。
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