Lambda高光譜成像系統(tǒng)簡介
高光譜成像技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的基于多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù),其突出的應(yīng)用是遙感探測領(lǐng)域,并在越來越多的民用領(lǐng)域有著更大的應(yīng)用前景。它集中了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信息處理、計算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù),是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起的一門新興技術(shù)。
高光譜成像技術(shù)具有多波段(可達(dá)上百個波段)、波段窄(≤ 10-2λ)、光譜范圍廣(200-2500nm)和圖譜合一等特點(diǎn)。優(yōu)勢在于采集到的圖像信息量豐富,識別度較高和數(shù)據(jù)描述模型多。由于物體的反射光譜具有“指紋”效應(yīng),不同物不同譜,同物一定同譜的原理來分辨不同的物質(zhì)信息。物體的光譜特性與其內(nèi)在的理化學(xué)特性緊密相關(guān),由于物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)的差異就造成物質(zhì)內(nèi)部對不同波長光子的選擇性吸收和發(fā)射。完整而連續(xù)的光譜曲線可以更好地反映不同物質(zhì)間這種內(nèi)在的微觀差異,這也正是成像光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)地物精細(xì)探測的物理基礎(chǔ)。 漸變薄膜式高光譜相機(jī)是將不同波段的漸變薄膜鑲鍍在面陣探測器上, 可同時、快速獲取光譜和影像信息的無損檢測分析儀器。
Lambda 高光譜相機(jī)利用漸變鍍膜技術(shù),無需傳統(tǒng)的光柵分光模塊,使得在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對目標(biāo)物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時,也獲得了被測物體的光譜信息。Lambda 主要是針對戶外或較大物體的遠(yuǎn)距離成像測試以及一些需要便攜操作的應(yīng)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括:面陣探測器、驅(qū)動電源、運(yùn)動控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊等集成于一體,大大減小了系統(tǒng)的體積與重量,外觀簡潔, 操作方便。實(shí)現(xiàn)了自動曝光、自動匹配掃描速度,同時可以通過攜帶的輔助攝像功能對監(jiān)測范圍進(jìn)行確定。在數(shù)據(jù)處理方面實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和數(shù)據(jù)選擇性的導(dǎo)出、不同的數(shù)據(jù)校準(zhǔn)功能、圖像的等功能。
圖1 鍍膜式高光譜成像原理
圖2 基于線性漸變?yōu)V光片的成像光譜儀的工作原理圖
Lambda鍍膜式高光譜成像系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格
相機(jī)參數(shù)
儀器型號 |
Lambda-VN |
Lambda-VNS |
Lambda-Nir |
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光譜范圍 |
420~1000nm |
420~1000nm |
1150~1650±5nm |
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光譜分辨率 |
10nm |
10nm |
20nm |
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光譜通道數(shù) |
>100 |
>100 |
32/64 |
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標(biāo)配鏡頭 |
焦距(mm) |
25(其它焦距可選*1) |
25(其它焦距可選*1) |
35(其它焦距可選*2) |
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工作距離(mm) |
150-∞ |
150-∞ |
300-∞ |
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視場角 |
19° |
23° |
15.6° |
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探測器 |
2048*2048 CMOS |
2048*2048 sCMOS |
640*512 InGaAs FPA |
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像素數(shù) (空間維*掃描維) |
1600*1200(1X) 800*600(2X) |
1600*1200(1X) 800*600(2X) |
640*512 |
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像素尺寸 |
5.5*5.5μm |
6.5*6.5μm |
15*15μm |
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數(shù)字輸出 |
10bit |
12bit |
14bit |
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幀數(shù) |
90fps |
45fps |
50fps |
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曝光時間范圍 |
28μs-1s |
10μs-10s |
10μs-1s |
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內(nèi)置電腦接口 |
USB3.0+HDMI |
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鏡頭接口 |
C-Mount |
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系統(tǒng)電源 |
DC 16.8V |
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內(nèi)置微型處理器 |
I7處理器、16G運(yùn)存、256GSSD |
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內(nèi)置電池 |
65Wh |
65Wh |
65Wh |
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系統(tǒng)功耗 |
45W |
60W |
60W |
*1:16mm,35mm,50mm,其它可咨詢
*2:9mm,15mm,22mm,56mm,其它可咨詢
相機(jī)功能
圖3 Lambda 高光譜成像系統(tǒng)實(shí)體圖
圖4 Lambda 數(shù)據(jù)采集及光譜分析
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