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來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-08-01 瀏覽量:595 作者:awei
本文深入探討了高光譜相機(jī)選擇線掃描技術(shù)的原因,并解析了其優(yōu)勢與劣勢。通過分析高光譜相機(jī)的工作原理和線掃描方式的特點(diǎn),幫助讀者全面了解高光譜相機(jī)的成像方式及其在各領(lǐng)域的應(yīng)用。
普通相機(jī)使用面陣傳感器一次性接收圖像,直接實(shí)現(xiàn)成像。而高光譜相機(jī)采用線掃描技術(shù)來進(jìn)行成像,與普通方式不同。本文將探討采用線掃描方式的高光譜相機(jī)的原因。
高光譜相機(jī)是基于探測器和成像光譜儀的技術(shù),利用線掃描方法進(jìn)行拍攝。因此,它也被稱為線掃描高光譜相機(jī)、高光譜掃描儀、線掃描高光譜成像儀、高光譜儀、高光譜成像儀等。該相機(jī)主要使用分光鏡傳感器來獲取圖像,在遙感技術(shù)、生產(chǎn)線檢測和材料分析等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。大多數(shù)高光譜相機(jī)都采用線掃描技術(shù),通過配備的掃描儀和垂直移動的方式獲取物體的二維信息。推掃式掃描是一種按照設(shè)備掃描方向排列掃描物體的方式,其方向與物體的運(yùn)動方向垂直。
高光譜儀內(nèi)部設(shè)有一種稱為電荷耦合器件(CCD)的特殊裝置。這種裝置是一種內(nèi)置在儀器上的硅芯片,可以探測光并以固態(tài)電子器件的形式存儲和傳遞點(diǎn)和信息。CCD主要用于線性陣列傳感器,也常被稱為線性CCD傳感器或CCD攝像機(jī)。CCD的線性陣列排布可以減少掃描次數(shù),并更充分地獲取目標(biāo)光譜。該器件對可見光和近紅外的反應(yīng)非常敏感,但對熱紅外沒有反應(yīng)。
通過應(yīng)用線掃描高光譜相機(jī)的廣角系統(tǒng),可以利用平面反射鏡來收集地面輻射能量,并將其反射到反射鏡組上。然后,將光線通過聚焦投射到焦平面上的探測元件陣列。這些光電轉(zhuǎn)換元件在感應(yīng)面響應(yīng)的同時,還能采集光線并將其轉(zhuǎn)換為電信號進(jìn)行成像。如果將探測器按照線性陣列排列,就可以同時獲取整行的數(shù)據(jù)。
優(yōu)勢:
①設(shè)備尺寸小巧、重量輕。
2.由于設(shè)備內(nèi)部沒有機(jī)械部件,所以可以使用很長時間。
劣勢:
因?yàn)楦鞣N設(shè)備的敏感度不同,所以需要對它們進(jìn)行校準(zhǔn)。
高光譜相機(jī)(線掃描)SPX系列
SineSpec?SPX系列高光譜相機(jī)包含可見光(400-700nm)、近紅外(400-1000nm)和短波近紅外(900-1700nm)3種光譜區(qū)域,廣泛應(yīng)用于印刷,紡織等各種工業(yè)制品的表面顏色紋理檢測(顏色測量單像素重復(fù)性可達(dá)dE*ab<0.1),成分識別,物質(zhì)鑒別,機(jī)器視覺,農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)等領(lǐng)域。
產(chǎn)品特點(diǎn)
可見光/近紅外:
· 光譜范圍:400-1000nm,光譜波長分辨率優(yōu)于2.5nm,光譜波段數(shù)可達(dá)1200個光譜通道,
· 圖像采集速度:全譜段可達(dá)128FPS,波段選擇后最高3300Hz(支持多區(qū)域波段選擇),探測器CMOS
· 空間像素數(shù):1920*1920
短波近紅外:
· 光譜范圍:900-1700nm,光譜波長分辨率優(yōu)于6nm,光譜波段數(shù)可達(dá)256個光譜通道
· 圖像采集速度:全譜段可達(dá)300FPS,探測器InGaAs
· 空間像素數(shù):320*320
高光譜相機(jī) | ||||
型號 | SP100M | SP120M | SP130M | SP150M |
參數(shù) | 可見光高光譜相機(jī) | 可見近紅外高光譜相機(jī) | 可見近紅外高光譜相機(jī) | 近紅外高光譜相機(jī) |
分光方式 | 透射光柵 | 透射光柵 | 透射光柵 | 透射光柵 |
光譜范圍 | 400-700nm | 400-1000nm | 400-1000nm | 900-1700nm |
光譜波段數(shù) | 600(1x),300(2x),150(4x) | 1200(1x),600(2x),300(4x) | 1200(1x),600(2x),300(4x) | 256 |
光譜分辨率 | 優(yōu)于2.5nm | 優(yōu)于2.5nm | 優(yōu)于2.5nm | 優(yōu)于6nm |
狹縫寬度 | 25μm | 25μm | 25μm | 30μm |
透射效率 | >60% | >60% | >60% | >60% |
F數(shù) | F/2.6 | F/2.6 | F/2.6 | F/2.0 |
探測器 | CMOS | CMOS | CMOS | InGaAs |
空間像素數(shù) | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 320 |
像素尺寸 | 5.86 μm | 5.86 μm | 5.86 μm | 30 μm |
有效像素位深 | 12bits | 12bits | 12bits | 14 bits |
采集速度 | 全譜段≥41fps | 全譜段≥41fps | 全譜段≥128fps | 全譜段≥300fps |
ROI后可實(shí)現(xiàn)390Hz | ROI后可實(shí)現(xiàn)390Hz | ROI后可實(shí)現(xiàn)3300Hz | ||
視場角(FOV) | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm |
瞬時視場角(IFOV) | 0.71mrad@f=35mm | 0.71mrad@f=35mm | 0.71mrad@f=35mm | 0.85mrad@f=35mm |
SNR(PEAK) | 600/1 | 600/1 | 600/1 | 600/1 |
雜散光 | <0.5% | <0.5% | <0.5% | <0.5% |
數(shù)據(jù)接口 | USB 3.0 | USB 3.0 | USB 3.0 | GigE |
鏡頭接口 | C-Mount | C-Mount | C-Mount | C-Mount |
可選鏡頭焦距 | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm |
供電 | 12 V DC | 12 V DC | 12 V DC | 12 V DC |
功耗 | <3w | <3w | <3w | <5 W(TEC off)/<12 W(TEC on) |
工作溫度 | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ |
存儲溫度 | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ |
軟件 | 采集軟件+SDK | 采集軟件+SDK | 采集軟件+SDK | 采集軟件+SDK |
包裝 | 定制包裝箱 | 定制包裝箱 | 定制包裝箱 | 定制包裝箱 |