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高光譜成像 讓影像記錄更清晰
2025年07月31日 17:26:21
來源：化工儀器網(wǎng) 點擊量：991
就在近日，一項依托于高光譜成像的新產(chǎn)品在市場上出現(xiàn)。西湖大學(xué)孵化的西湖智能視覺科技(杭州)有限公司于最近推出了采用單曝光壓縮光譜成像技術(shù)的高光譜成像相機(jī)。該相機(jī)通過底層光學(xué)硬件和算法突破，實現(xiàn)智能成像系統(tǒng)的革新，形成了基于人工智能計算成像的新一代機(jī)器視覺感知系統(tǒng)。
高光譜成像是一種將光譜技術(shù)與成像技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)，能夠通過連續(xù)、密集的光譜波段捕獲目標(biāo)物體的空間和光譜信息，形成獨特的“光譜指紋”，從而以傳統(tǒng)成像系統(tǒng)無法實現(xiàn)的方式收集物體和表面組成及特征的詳細(xì)信息。此外，由于高光譜成像本身屬于非侵入方式檢測技術(shù)，基本不會破壞樣本，因此近年來在各行各業(yè)中，應(yīng)用愈發(fā)廣泛。
就在近日，一項依托于高光譜成像的新產(chǎn)品在市場上出現(xiàn)。西湖大學(xué)孵化的西湖智能視覺科技(杭州)有限公司于最近推出了采用單曝光壓縮光譜成像技術(shù)的高光譜成像相機(jī)。據(jù)悉該相機(jī)通過底層光學(xué)硬件和算法突破，實現(xiàn)智能成像系統(tǒng)的革新，形成了基于人工智能計算成像的新一代機(jī)器視覺感知系統(tǒng)。
與傳統(tǒng)的圖像采集設(shè)備相比，新設(shè)備的一個重要特點就是能夠記錄更加清晰的影像信息。而這要從高光譜成像的技術(shù)原理說起。
高光譜成像技術(shù)基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)，將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測目標(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)。簡單來說就是借助分光裝置，將光線分成數(shù)十至數(shù)百個連續(xù)且狹窄的光譜波段，之后再借助相機(jī)進(jìn)行成像記錄。通過這種方法獲得的采集信息，單幀就具備100個連續(xù)光譜通道信息，因此細(xì)節(jié)可以得到充分的保留。甚至由于波長覆蓋范圍廣，并且是分波段捕捉的，因此，許多特定波長才能觀測到的肉眼看不到的信息，也能可以被保留。而這也使得高光譜成像相機(jī)本身也具備了解析物質(zhì)的光譜特征的能力。
那么這個功能有什么用呢？
毫不夸張的說，許多原本需要依賴光譜才能完成的工作，現(xiàn)在借助相機(jī)就可以完成了，例如識別出樹葉上病蟲害早期特征，再例如分辨出水域中藻類繁殖的征兆、重金屬污染的痕跡以及化學(xué)物質(zhì)溶解跡象，甚至借助無人機(jī)等技術(shù)的輔助，還可以用于快速篩查田間作物病害情況，并定位農(nóng)田中的毒素富集區(qū)域。
目前相關(guān)的團(tuán)隊已經(jīng)在著手于該技術(shù)的商業(yè)化進(jìn)程，未來該技術(shù)有望被用于智慧農(nóng)業(yè)、環(huán)保監(jiān)測、電力巡檢等領(lǐng)域，并進(jìn)一步完善性能，尋求工業(yè)質(zhì)檢、醫(yī)療科研等方向的應(yīng)用拓展。
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