Kamera hiperspektral boleh menggabungkan teknologi pengimejan dengan teknologi pengesanan spektrum. Semasa pengimejan ciri spatial sasaran, ia boleh membentuk berbilang jalur sempit untuk setiap piksel spatial untuk mencapai liputan spektrum berterusan, dan maklumat spektrum yang berbeza boleh mencerminkan sepenuhnya bahagian dalam objek. perbezaan dalam struktur fizikal dan komposisi kimia. Berbanding dengan pengimejan spatial dua-dimensi tradisional, kamera hiperspektral boleh memperoleh maklumat spatial dan spektrum sasaran secara serentak. Di bawah resolusi spatial tertentu, ia boleh memperoleh spektrum ciri berterusan unik objek dalam julat spektrum yang luas, yang boleh meningkatkan ketepatan objek dengan banyak. Pengenalpastian dan pengesanan yang tepat mempunyai kelebihan yang ketara dan kini telah menjadi teknologi canggih-yang penting untuk penderiaan jauh tanah.
Dengan perkembangan pesat teknologi salutan penapis, pembangunan kamera hiperspektral spektroskopi penapis telah banyak digalakkan. Kelebihan cahaya dan saiz kecil telah menjadi bahagian penting dalam muatan penderiaan jauh hiperspektral, dan telah digunakan secara meluas dalam rangkaian buruj hiperspektral mikro-nano.
According to Memes Consulting, recently, the research group of Liu Chunyu from the Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics of the Chinese Academy of Sciences published a report on "The Development Status and Trends of Filter Spectroscopic Hyperspectral Cameras" in the journal "Infrared and Laser Engineering". article on the subject. Researcher Liu Chunyu is mainly engaged in the research of optical system design and overall design of optoelectronic system.
Gambarajah skematik prinsip pengimejan hiperspektral
Penyelidikan ini terutamanya menyemak penapis-kamera hiperspektral pisah dan memperkenalkan penapis biasa-beban pengimejan hiperspektral bawaan angkasa di dalam dan luar negara, serta penapis-sistem pengimejan hiperspektral pisah di bawah pembangunan di lapangan. Penyelesaian teknikal, penunjuk prestasi dan prospek aplikasi sistem ini dianalisis, dan ciri teknikal, kelebihan dan keburukan kamera hiperspektral berdasarkan prinsip spektroskopi penapis dihuraikan. Akhir sekali, trend pembangunan kamera hiperspektral spektroskopi penapis diprospek.
Kamera hiperspektral roda penapis menggunakan roda penapis sebagai elemen pemisah cahaya-dan memperoleh imej spektrum jalur panjang gelombang yang berbeza dengan memutar roda penapis, dengan itu melengkapkan pemisahan cahaya polikromatik kepada cahaya monokromatik. Komponen utama kamera hiperspektral roda penapis ialah roda penapis, yang boleh menggantikan roda penapis julat spektrum yang sepadan mengikut jalur pemerhatian yang berbeza. Struktur laluan optik adalah mudah dan jalur spektrum boleh diganti secara fleksibel. Dengan perkembangan teknologi pengimejan spektrum, bilangan jalur pengesanan semakin meningkat, dan roda penapis tidak lagi dapat memenuhi pemerhatian spektrum luas dan resolusi tinggi, jadi ia semakin banyak digunakan dalam pengesanan berbilang{1}}spektrum.
Kamera hiperspektral penapis boleh tala menggunakan penapis boleh tala sebagai komponen spektroskopi. Mengikut kaedah penalaan yang berbeza, ia terbahagi terutamanya kepada kamera hiperspektral penapis boleh tala kristal cecair (LCTF), acousto-penapis boleh tala optik Acousto-kamera hiperspektral Penapis Tala Optik (AOTF), penapis rongga FP boleh talak MEMS (Mems Tunable Fabry-Penapis Rongga Perot) kamera hiperspektral.
Kamera hiperspektral penapis berbentuk baji{0}}, juga dikenali sebagai kamera hiperspektral jenis penapis kecerunan, boleh mencapai pensampelan berterusan di rantau spektrum dan kawasan spatial. Konsep reka bentuknya ialah menggunakan medium filem nipis berbilang-berbentuk baji-sebagai penapis, Dan ia dipasang pada kedudukan berhampiran dengan-pengesan tatasusunan dua dimensi, supaya beberapa piksel pengesan sepadan dengan jalur spektrum tertentu penapis kecerunan. Mengikut hubungan yang sepadan antara setiap jalur panjang gelombang penapis kecerunan dan piksel pengesan, kamera hiperspektral dengan penapis kecerunan boleh dibahagikan kepada jenis kecerunan linear dan jenis tatasusunan penapis.
Struktur Penapis Kecerunan Linear dan Gambarajah Spektrum
Quantum dots, also known as "nanocrystals", are inorganic materials with high intrinsic stability and a radius smaller than that of the bulk exciton Bohr radius. By integrating different types of quantum dots, simultaneous detection of different wavelengths can be achieved. The quantum dot spectrometer (CQD) is developed based on this principle. Spectrometers in the traditional concept are equipped with high-precision optical and mechanical components, which are bulky, expensive, and complex in structure, and their application fields are severely limited.
Gambar rajah skematik-spektrometer titik kuantum inframerah hampir
Secara amnya, kamera hiperspektral spektroskopi penapis masih di peringkat awal, dan resolusi spektrumnya tidak boleh dibandingkan dengan kaedah spektroskopi serakan grating berketepatan tinggi-tinggi. Arah pembangunan umum kamera hiperspektral, terutamanya dengan pembangunan teknologi salutan dan bahan baharu seperti titik kuantum, resolusi spektrum dan kadar penggunaan tenaga kamera hiperspektral berdasarkan salutan telah bertambah baik, dan kos penyelidikan dan pembangunan dijangka akan peningkatan lagi. Selain itu, gabungan penapis dan pengesan akan menambah baik lagi resolusi spektrum sistem, malah boleh setanding dengan-spektroskopi serakan parut berketepatan tinggi. Oleh itu, gabungan penapis dan elemen pengesan juga merupakan jenis salutan. Trend pembangunan utama dalam kamera spektrum. Tidak sukar untuk melihat bahawa pembangunan kamera hiperspektral jenis penapis-akan menggalakkan pembangunan subversif dalam bidang pengimejan hiperspektral, dan dengan itu memacu pembangunan teknologi penderiaan jauh hiperspektral untuk satelit nano mikro- , yang akan berada di orbit untuk buruj masa hadapan mikro-satelit hiperspektral nano. Operasi perniagaan, memberi perkhidmatan yang lebih baik kepada ekonomi negara dan meletakkan asas teknikal.
Projek ini disokong oleh Yayasan Sains Semula Jadi Kebangsaan China (41504143), Projek Pembangunan Peralatan Penyelidikan Saintifik Akademi Sains China (YJKYYQ20190044), Yayasan Sains Semula Jadi Wilayah Anhui (1908085 ME135), dan Persatuan Penggalakan Inovasi Belia daripada Akademi Sains China (2016203).
