高光譜相機是一種能同時捕捉物體空間信息和光譜信息的成像設(shè)備。高光譜相機將光譜范圍(如400-1000nm、900-1700nm波段)細(xì)分成數(shù)十甚至數(shù)百個連續(xù)、極窄的波段,簡單來說,它不僅能拍出物體的照片,還能為照片里的每一個像素點生成一條完整的光譜曲線,從而識別物體的物質(zhì)特征。因不同物質(zhì)在特定波段具有吸收或反射特征有差異,所以高光譜相機能夠識別肉眼無法區(qū)分的物質(zhì)成分差異,為科學(xué)研究提供精確的光譜信息。
高光譜相機與數(shù)碼相機的差異主要體現(xiàn)在以下三個方面:
1.成像原理不同
相比只能記錄紅、綠、藍(lán)3個顏色通道的數(shù)碼相機,高光譜相機能記錄數(shù)十個到數(shù)百個非常窄、連續(xù)相鄰的光譜波段。數(shù)碼相機模擬人眼的“三原色”視覺,只允許特定波段范圍的紅光、綠光或藍(lán)光通過,生成一張由紅、綠、藍(lán)三個通道值組合而成的彩色圖像。而高光譜相機的核心在于光譜分光技術(shù)。高光譜相機使用棱鏡、光柵或可調(diào)濾光片等元件,將進(jìn)入相機的光線在空間和/或時間維度上分解成數(shù)十、數(shù)百甚至上千個非常窄的、連續(xù)的光譜波段。
2.獲取的信息不同
數(shù)碼相機得到的是二維圖像,而高光譜相機得到的是三維數(shù)據(jù)立方體。
3.應(yīng)用不同
在應(yīng)用方面,數(shù)碼相機用于攝影、安防監(jiān)控以及工業(yè)檢測等領(lǐng)域,而高光譜相機主要應(yīng)用于:
農(nóng)業(yè): 區(qū)分健康與病害作物;估算作物水分、氮含量;識別雜草。
環(huán)境監(jiān)測: 檢測水體污染類型和程度;識別不同植被類型;監(jiān)測土壤退化。
地質(zhì)勘探: 識別不同礦物和巖石類型。
食品安全: 檢測水果成熟度、內(nèi)部缺陷;識別肉類是否摻假變質(zhì)。
法醫(yī)學(xué): 辨別不同墨跡、油漆、纖維;發(fā)現(xiàn)被擦除或掩蓋的痕跡。
生物醫(yī)學(xué): 輔助癌癥組織識別;監(jiān)測傷口愈合;藥物分析。
工業(yè)材料:塑料分選、膠水識別等。
總結(jié)來說,高光譜相機是一種強大的科學(xué)分析儀器,它超越了普通相機對人眼視覺的模仿,通過捕獲精細(xì)的光譜“指紋”,實現(xiàn)對物質(zhì)成分和狀態(tài)的無損、非接觸式探測和分析。 而普通數(shù)碼相機則是記錄視覺場景的通用工具。中達(dá)瑞和作為高光譜相機制造商,始終致力于研發(fā)高性能、高可靠性的光譜成像相機,為科研院校提供更優(yōu)的產(chǎn)品和服務(wù)。