Hiperspektrinė kamera gali derinti vaizdo gavimo technologiją su spektrinio aptikimo technologija. Vaizduodamas taikinio erdvines ypatybes, jis gali sudaryti kelias siauras juostas kiekvienam erdviniam pikseliui, kad būtų pasiektas nuolatinis spektrinis aprėptis, o skirtinga spektrinė informacija gali visiškai atspindėti objektų vidų. fizinės struktūros ir cheminės sudėties skirtumai. Palyginti su tradiciniu erdviniu dvimačiu{0} vaizdavimu, hiperspektrinės kameros vienu metu gali gauti erdvinę ir spektrinę taikinio informaciją. Esant tam tikram erdviniam skyriui, jis gali įgyti unikalų nuolatinį objektų spektrą plačiame spektro diapazone, o tai gali labai pagerinti objektų tikslumą. Tikslus identifikavimas ir aptikimas turi didelių pranašumų ir dabar tapo svarbia pažangia{1}}žemės nuotolinio aptikimo technologija.
Sparčiai tobulėjant filtrų dengimo technologijai, buvo labai skatinamas filtrų spektroskopinių hiperspektrinių kamerų kūrimas. Šviesos ir mažo dydžio pranašumai tapo svarbia hiperspektrinio nuotolinio stebėjimo naudingosios apkrovos dalimi ir buvo plačiai naudojami mikro{0}}nano palydovų hiperspektrinių žvaigždynų tinkle.
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.
Scheminė hiperspektrinio vaizdavimo principo schema
Šiame tyrime daugiausia apžvelgiamos filtrų-padalytos hiperspektrinės kameros ir pristatomos tipinės filtrų-padalintos erdvės hiperspektrinio vaizdo naudingosios apkrovos namuose ir užsienyje, taip pat filtrų-padalytos hiperspektrinės vaizdo sistemos. plėtra vietoje. Išanalizuoti šių sistemų techniniai sprendimai, veikimo rodikliai ir taikymo perspektyvos, išnagrinėtos filtrinės spektroskopijos principu veikiančių hiperspektrinių kamerų techninės charakteristikos, privalumai ir trūkumai. Galiausiai numatoma filtrų spektroskopijos hiperspektrinių kamerų plėtros tendencija.
Filtro rato hiperspektrinė kamera naudoja filtro ratuką kaip šviesą{0}}skaldymo elementą ir sukant filtro ratuką gauna skirtingų bangos ilgių juostų spektrinius vaizdus, taip užbaigdama polichromatinės šviesos padalijimą į monochromatinę šviesą. Pagrindinis filtro rato hiperspektrinės kameros komponentas yra filtro ratas, kuris gali pakeisti atitinkamo spektro diapazono filtro ratą pagal skirtingas stebėjimo juostas. Optinio kelio struktūra yra paprasta, o spektrinę juostą galima lanksčiai pakeisti. Tobulėjant spektrinio vaizdo technologijai, aptikimo juostų daugėja, o filtro ratas nebegali atitikti plataus spektro ir didelės skiriamosios gebos stebėjimo, todėl jis vis dažniau naudojamas daugiaspektriniam aptikimui.
Derinamo filtro hiperspektrinės kameros naudoja derinamus filtrus kaip spektroskopinius komponentus. Pagal skirtingus derinimo metodus jie daugiausia skirstomi į skystųjų kristalų derinamųjų filtrų (LCTF) hiperspektrines kameras, akustinius{0}}derinamus optinius filtrus Acousto-Optic Tunable Filter (AOTF) hiperspektrinę kamerą, MEMS derinamą FP ertmės filtrą. (MEMS Tunable Fabry-Perot Cavity Filters) hiperspektrinė kamera.
Pleišto{0}}formos filtro hiperspektrinė kamera, taip pat žinoma kaip gradiento filtro tipo hiperspektrinė kamera, gali užtikrinti nuolatinį atranką spektrinėje ir erdvinėje srityje. Jo dizaino koncepcija – kaip filtrą naudoti pleišto-daugiasluoksnę plonasluoksnę plonasluoksnę terpę. Jis montuojamas šalia dviejų-matricų detektoriaus, kad keli detektoriaus pikseliai atitinka tam tikrą gradientinio filtro spektrinę juostą. Pagal atitinkamą santykį tarp kiekvienos gradiento filtro bangos ilgio juostos ir detektoriaus pikselio, hiperspektrinę kamerą su gradiento filtru galima suskirstyti į linijinio gradiento tipą ir filtrų matricos tipą.
Linijinio gradiento filtro struktūra ir spektrinė diagrama
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.
Beveik{0}}infraraudonųjų spindulių kvantinio taško spektrometro schema
Apskritai, filtrų spektroskopinė hiperspektrinė kamera yra pradinėje stadijoje, o jos spektrinė skiriamoji geba negali būti lyginama su didelio-tikslumo gardelės dispersijos spektroskopiniu metodu. Bendra hiperspektrinių kamerų kūrimo kryptis, ypač plėtojant dengimo technologiją ir naujas medžiagas, tokias kaip kvantiniai taškai, labai pagerėjo danga pagrįstų hiperspektrinių kamerų spektrinė skiriamoji geba ir energijos panaudojimo greitis, o tikimasi, kad mokslinių tyrimų ir plėtros išlaidos toliau didinti. Be to, filtro ir detektoriaus derinys dar labiau pagerins sistemos spektrinę skiriamąją gebą, kuri netgi gali būti palyginama su didelio-tikslumo gardelės dispersijos spektroskopija. Todėl filtro ir detektoriaus elemento derinys taip pat yra dangos tipas. Pagrindinė spektrinių kamerų plėtros tendencija. Nesunku pastebėti, kad filtro-tipo hiperspektrinių kamerų kūrimas skatins ardomąjį vystymąsi hiperspektrinio vaizdo gavimo srityje ir taip paskatins mikro-nano palydovų hiperspektrinio nuotolinio stebėjimo technologijos plėtrą. , kuris bus būsimojo mikro-nano hiperspektrinių palydovų žvaigždyno orbitoje. Verslo veiklą, geriau aptarnauti šalies ūkį ir padėti techninius pagrindus.
Šį projektą rėmė Kinijos nacionalinis gamtos mokslų fondas (41504143), Kinijos mokslų akademijos mokslinių tyrimų įrangos plėtros projektas (YJKYYQ20190044), Anhui provincijos gamtos mokslų fondas (1908085 ME135) ir Jaunimo inovacijų skatinimo asociacija. Kinijos mokslų akademijos (2016203).
