Apa itu pencitraan hiperspektral?

Pencitraan hyperspektral adalah teknik yang menambahkan dimensi ketiga berwarna -warni ke gambar yang dipantulkan yang berisi data spektral target.Ini dapat digunakan dalam aplikasi seperti analisis topografi deposit atau pertanian mineral, pengawasan militer, analisis jaringan medis dan pemetaan arkeologis.Pencitraan hiperspektral memberikan banyak data cahaya dan komposisi dari sensor pencitraan di lapangan, di laboratorium dan bahkan di ruang angkasa.

Analisis pencitraan spektral spektrum reflektansi, atau data panjang gelombang cahaya.Ini mungkin menggunakan teknologi seperti mencerminkan cermin, prisma, lensa dan sensor cahaya, seperti komponen dan chip perangkat-count-coupled (CCD) di dalam kamera digital.Dikombinasikan dengan teknologi pencitraan jarak jauh, pencitraan spektral digunakan untuk mengukur panjang gelombang spektrum elektromagnetik yang tersebar oleh bahan target.Perangkat yang disebut spektrometer dan spektroradiometer mencatat variasi dalam panjang gelombang energi cahaya yang dipantulkan dari target dan memungkinkan pengamat untuk menentukan susunan komposisi bahan atau lanskap.data spektral langsung ke gambar.Kumpulan data ini ditumpuk ke dalam "kubus hiperspektral," seperti setumpuk snapshot, di mana setiap piksel berisi data spektralnya.Pencitraan multispektral menggabungkan data puluhan atau ratusan pita elektromagnetik (EM), tetapi kubus hiperspektral dapat memproses data dari ribuan pita.

Pencitraan multispektral biasanya menggunakan data dari beberapa sensor, sedangkan data hiperspektral sering dikumpulkan sebagai satu set pita yang berdekatan dari satu sensor.Semakin banyak data, semakin jelas gambarannya.Semakin jelas gambarannya, semakin mudah untuk menentukan dari zat atau zat apa yang dibuat subjek.

Beberapa aplikasi pencitraan hiperspektral termasuk analisis kimia, mikroskop fluoresensi, pencitraan termal, penemuan arkeologis dan investigasi forensik.Ekstrak pencitraan hiperspektral medis panjang gelombang visual dari wilayah spasial dan mensintesis irisan menjadi "peta topografi" yang siap untuk analisis medis yang jelas dari sifat jaringan untuk berbagai diagnosis atau tujuan penelitian.Teknologi pencitraan ini dapat menangkap lebih banyak pita EM daripada cahaya yang terlihat, termasuk panjang gelombang inframerah dan ultraviolet, sehingga dapat meningkatkan informasi yang mungkin tidak terlihat oleh mata telanjang.Semua bahan mengandung tanda tangan spektral yang dapat memberikan petunjuk vital untuk sejumlah besar aplikasi di banyak bidang.

Misalnya, dengan memahami perbedaan dalam komposisi kimia pertumbuhan tanah dan tanaman, peneliti forensik dapat menentukan kuburan yang tidak diketahui.Ini karena dekomposisi membedakan spektrum reflektansi pertumbuhan tanaman dari lingkungannya.Sederhananya, klorofil ekstra yang terkandung dalam tanaman yang dibuahi dengan dekomposisi membuat mereka lebih menonjol dalam data hiperspektral daripada mata telanjang.

Penginderaan jauh dan pencitraan digital menemukan aplikasi baru secara berkelanjutan.Perpustakaan khusus perumahan data spektral yang diketahui telah semakin tersedia bagi para peneliti dan warga sipil oleh organisasi seperti Aeronautika dan Administrasi Luar Angkasa Nasional Amerika Serikat (NASA).Aplikasi baru untuk teknik ini telah terus dikembangkan di banyak industri.Penggunaan pertanian mungkin termasuk menentukan varietas tanaman, kondisi air dan nutrisi dan deteksi awal penyakit.Karena teknologi menjadi lebih tersedia bagi publik, aplikasi baru diharapkan akan terus dikembangkan untuk keuntungan besar dibandingkan kekuatan analitik yang relatif terbatas dari spektroskopi titik tunggal.

Teknologi pencitraan termal telah lama digunakan dalam pengawasan militer atau di udara.Untuk alasan ini, teknik khusus yang dirancang untuk menggagalkan teknologi ini telah dikembangkan, untuk MASK The Heat Signatures of Ground Force dari udara.Pencitraan hyperspectral mungkin mengalahkan penanggulangan ini dengan banyak pengukuran pita spektral, menawarkan analisis presisi yang dapat menggali "sidik jari" spektral dari target.

Seluruh spektrum dikumpulkan untuk setiap piksel informasi, sehingga pengamat tidak memerlukan pengetahuan sebelumnya tentangmateri untuk membuat analisis.Pemrosesan komputer dapat mencakup semua data yang tersedia untuk analisis lengkap sampel.Ini membutuhkan sumber daya komputasi khusus, termasuk peralatan sensitif yang mahal dan kapasitas penyimpanan data yang besar.Kubus hiperspektral mewakili set data multidimensi yang membutuhkan ratusan megabyte untuk diproses masing -masing.