高光谱成像技术是根据非常多窄波段的印象数据技能,它将成像技能与光谱技术相结合,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接连、窄波段的图画数据。现在高光谱成像技术发展迅速,常见的包含光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。能够应用在食品安全、医学诊断、航天范畴等范畴。
高光谱成像技术是根据非常多窄波段的印象数据技能,它将成像技能与光谱技术相结合,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接连、窄波段的图画数据。现在
高光谱成像技术发展迅速,常见的包含光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。能够应用在食品安全、医学诊断、航天范畴等范畴。
*多高光谱成像系统仪器请看:
http://www.f-lab.cn/gaoguangpu.html http://www.felles.cn/gaoguangpu1.html
光栅分光原理
在经典物理学中,光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时,不同波长的光会发作不同程度的弯散传达,再通过光栅进行衍射分光,构成一条条谱带。也就是说:空间中的一维信息通过镜头和狭缝后,不同波长的光依照不同程度的弯散传达,这一维图画上的每个点,再通过光栅进行衍射分光,构成一个谱带,照射到探测器上,探测器上的每个像素位置和强度表征
光谱和强度。一个点对应一个谱段,一条线就对应一个谱面,因而探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息,为了取得空间二维图画再通过机械推扫,完成整个平面的图画和光谱数据采集。
通过狭缝的光由于不同波长照射到不同的探测器像元上,光能量很低,因而需要选择高活络相机,一起需要加光源。例如体系如下:
AOTF由声光介质、换能器和声终端三部分组成。射频驱动信号通过换能器在声光介质内鼓励出超声波。改动射频驱动信号的频率,能够改动AOTF衍射光的波长,从而完成电调谐波长的扫描。
zui常用的AOTF晶体资料为TeO2即非共线晶体,也就是说光波通过晶体之后以不同的出射角传达。如上图所示:在晶体前端有一个换能器,作用于不同的驱动频率,发生不同频率的振荡即声波。不同的驱动频率对应于不同振荡的声波,声波通过晶体TeO2之后,使晶体中晶格发生了布拉格衍射,晶格*像一种滤波器,使晶体只能通过一种波长的光。光进入晶体之后发作衍射,发生衍射光和零级光。
AOTF体系组成
AOTF体系组成:成像物镜+准直镜+偏振片+晶体+偏振片+物镜+detector,入射光通过物镜会聚之后进入准平行镜(把一切的入射光变成平行光),准平行光进入偏振片通过同一方向的传达的光,平行光进入晶体之后,平行于光轴的光依照本来方向前行,非平行光进行衍射,分红两束相互笔直o光和e光(入射光的波长不同通过晶体之后的o光与e光的视点也不同,因而在改动波长的过程中,图画会出现漂移);o光和e光及0级光别离会聚在不同的面上。
如图所示:
为了保证入射光通过准平行镜之后能够彻底变化成平行光,因而对前端的物镜视场角有一定的要求,根据晶体的xxx角,可算出物镜zui大的视场角,小于zui大视场角的状况,成像ok,如果大于视场角,则会造成重影(衍射光与0级光都进入了sensor);
完成方法:
不同波长的光通过晶体之后衍射光与0级光的夹角也不同,因而为了能够保证*hao的成像作用,在晶体的出光口加入遮挡片,即遮挡0级光,避免与衍射光一起进入sensor,造成重影。
对聚光准直体系的you化有两个方面:1提高光源的聚光作用,2减小聚光准直体系的外形尺寸。
入射光通过棱镜后被分红不同的方向,然后照射到不同方向的探测器上进行成像。棱镜分光后,在棱镜的出射面镀了不同波段的滤光膜,使得不同方向的探测器能够采集到不同光谱信息,完成一起采集空间及光谱信息。