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高光谱成像仪技术原理及结构

来源：赛斯拜克 发表时间：2023-06-15 浏览量：399 作者：awei

高光谱成像仪是一种用于物理学领域的分析仪器，于2016年01月04日启用。高光谱成像仪配置标准的信号采集软件，可进行高光谱影像及光谱数据的采集和简单处理，可实时获取样品光谱及影像信息，将扫描结果存储为图像、表格等各种格式，数据可以被多种第三方专业的数据分析软件调用，极大的扩展了仪器的使用范围。广泛应用于工业分选、精准农业、色差检测、食品检测、医学制药、文物保护、刑侦检测、环境监测等领域。

  • 中文名

  • 高光谱成像仪

  • 外文名

  • hyperspectral imager

  • 用    途

  • 无损检测

  • 产    地

  • 中国

  • 学科领域

  • 物理学

  • 启用日期

  • 2016年01月04日

  • 所属类别

  • 分析仪器 > 光谱仪器 > 光谱成像仪

目录

  1. 1 技术原理

  2. 2 技术指标

  3. 3 主要功能

  4. 4 技术应用

  5. 5 主要优势

技术原理


高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。
1686823610801605.jpg高光谱成像仪

技术指标


波长覆盖范围：400nm~1700nm；5nm(1000nm~1700nm)。 

主要功能


将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息。 

技术应用


主要功能是测量地表植被、农作物、土壤、岩石、水体等地物光谱，主要应用领域为农业遥感和精准农业、林业研究和水体遥感、地质勘察、矿产勘探及开采、食品及药品质量检测及品质鉴定。

主要优势


高光谱成像仪具有快速的数据采集和处理能力。高光谱相机采用连续扫描的方式获取光谱数据，具有较快的数据采集速度。这对于无损检测来说非常重要，特别是在实时监测和快速检测的场景下。高光谱相机可以实时获取大量的光谱数据，并通过快速的数据处理算法进行分析和判读。这大大提高了无损检测的效率和实用性，有助于快速发现和解决潜在问题。


高光谱成像系统组成部分

光源相机（成像光谱仪+ccd）装备有图像采集卡的计算机是高光谱成像技术的硬件组成，其光谱的覆盖范围为200-400nm，400-1000nm，900-1700nm，1000-2500nm。其中光谱相机的主要组成部分为准直镜，光栅光谱仪，聚焦透镜以及面阵ccd。

其扫描过程是当ccd探测器在光学焦面的垂直方向上做横向扫描（x），当横向的平行光垂直入射到投身光栅是就形成了光栅光谱，这是象元经过高光谱仪在ccd上得出的数据，它的横向式x方向上的像素点也就是扫描的象元，它的总想是各象元对应的信息。在检测系统输送前进是排列的他测器完成纵向扫面（y）。综合扫描信息即可得到物体的三围高光谱数据。



技术参数

高光谱成像仪
型号SC200SC220SC230SC250
参数可见光高光谱成像仪可见近红外高光谱成像仪可见近红外高光谱成像仪近红外高光谱成像仪
分光方式透射光栅透射光栅透射光栅透射光栅
光谱范围400-700nm400-1000nm400-1000nm900-1700nm
光谱波段数600(1x),300(2x),150(4x)1200(1x),600(2x),300(4x)1100(1x),550(2x),275(4x)256
光谱分辨率优于2.5nm优于2.5nm优于2.5nm优于6nm
狭缝宽度25µm25µm20µm30µm
透射效率>60%>60%>60%>60%
F数F/2.6F/2.6F/2.6F/2.0
探测器CMOSCMOSCMOSInGaAs
空间像素数1920(1x),960(2x),480(4x)1920(1x),960(2x),480(4x)1600(1x),800(2x),400(4x)320
像素尺寸5.86 µm5.86 µm9 µm30 µm
有效像素位深12bits12bits12bits14 bits
标配镜头焦距25mm25mm25mm25mm
工作距离200mm-∞200mm-∞200mm-∞200mm-∞
纵向视场角（FOV）＞25°＞25°＞25°＞21°
图像分辨率1920*19201920*19201600*1600320*320
采集速度≤15s≤15s≤10s≤5s
杂散光＜0.5%＜0.5%＜0.5%＜0.5%
数据接口USB 3.0USB 3.0USB 3.0GigE
镜头接口C-MountC-MountC-MountC-Mount
可选焦距8mm/16mm/25mm/35mm8mm/16mm/25mm/35mm8mm/16mm/25mm/35mm8mm/16mm/25mm/35mm
供电方式内置电池，外接电源内置电池，外接电源内置电池，外接电源内置电池，外接电源
辅助成像内置辅助相机，实现对扫描区域的监控内置辅助相机，实现对扫描区域的监控内置辅助相机，实现对扫描区域的监控内置辅助相机，实现对扫描区域的监控
重量小于4kg小于4kg小于4kg小于7kg
尺寸

长（不含镜头）*宽*高（不含脚垫）

297*156*126mm

长（不含镜头）*宽*高（不含脚垫）

297*156*126mm

长（不含镜头）*宽*高（不含脚垫）

297*156*126mm

长（不含镜头）*宽*高（不含脚垫）

297*156*126mm

工作温度‘0-40℃‘0-40℃‘0-40℃‘0-40℃
存储温度‘0-50℃‘0-50℃‘0-50℃‘0-50℃
软件采集软件+SDK采集软件+SDK采集软件+SDK采集软件+SDK
包装定制包装箱定制包装箱定制包装箱定制包装箱


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