Cos'è l'imaging iperspettrale?

L'imaging iperspettrale è una tecnica che aggiunge una terza dimensione colorata a un'immagine riflessa che contiene i dati spettrali target.Può essere utilizzato in applicazioni come l'analisi topografica di depositi minerali o fattorie, sorveglianza militare, analisi dei tessuti medici e mappatura archeologica.L'imaging iperspettrale fornisce una vasta gamma di dati di luce e composizione da sensori di imaging sul campo, in laboratorio e persino nello spazio.

Spettri di riflettanza analizzano l'imaging spettrale o dati di lunghezza d'onda leggera.Potrebbe utilizzare la tecnologia come specchi a riflessione, prismi, lenti e sensori di luce, proprio come i componenti e i chip CCD (CCD) dei componenti e della carica di carica all'interno di una fotocamera digitale.In combinazione con la tecnologia di imaging remoto, l'imaging spettrale viene utilizzato per misurare le lunghezze d'onda dello spettro elettromagnetico sparso da un materiale target.I dispositivi chiamati spettrometri e spettroradiometri notano le variazioni della lunghezza d'onda energetica della luce riflesse su un bersaglio e consentono agli osservatori di determinare la composizione compositiva del materiale o del paesaggio.

Impletpettral Imaging utilizza la moderna potenza di elaborazione per combinare i dati da molte immagini e aggiungere la terza dimensionedi dati spettrali direttamente all'immagine.Questo set di dati è impilato in un "cubo iperspettrale", come uno stack di istantanee, in cui ogni pixel contiene i suoi dati spettrali.L'imaging multispettrale combina i dati di decine o centinaia di bande elettromagnetiche (EM), ma i cubi iperspettrali possono elaborare i dati da migliaia di bande.

L'imaging multispettrale normalmente utilizza i dati di più sensori, mentre i dati iperspettrali vengono spesso raccolti come un insieme di bande contigue da un singolo sensore.Più dati, più chiara è l'immagine.Più è più chiaro il quadro, più facile da determinare da quali sostanze o sostanze viene realizzato il soggetto.

Alcune applicazioni di imaging iperspettrale includono analisi chimiche, microscopia a fluorescenza, imaging termico, scoperta archeologica e indagine forense.L'imaging iperspettrale medico estrae lunghezze d'onda visive di una regione spaziale e sintetizza le fette in una "mappa topografica" pronta per un'analisi medica chiara delle proprietà dei tessuti per vari diagnosi o scopi di ricerca.Questa tecnologia di imaging può catturare più della banda EM rispetto alla luce visibile, comprese lunghezze d'onda a infrarossi e ultravioletti, in modo che possa migliorare le informazioni che altrimenti potrebbero non essere viste a causa degli occhi nudi.Tutti i materiali contengono firme spettrali che possono fornire indizi vitali per una pletora di applicazioni in molti campi.

Ad esempio, comprendendo le differenze nella composizione chimica della crescita del suolo e delle piante, gli investigatori forensi sono in grado di individuare le tombe altrimenti sconosciute.Questo perché la decomposizione differenzia gli spettri di riflettanza della crescita delle piante da ciò che li circonda.In parole povere, la clorofilla extra contenuta nelle piante fertilizzate dalla decomposizione li fa risaltare molto più visibilmente in dati iperspettrali che ad occhio nudo.

telecomandazione e imaging digitale trovano nuove applicazioni su base continuativa.Biblioteche speciali che abitano dati spettrali noti dei materiali sono stati sempre più messi a disposizione per ricercatori e civili da organizzazioni come la National Aeronautics and Space Administration (NASA) degli Stati Uniti.Nuove applicazioni per questa tecnica sono state continuamente sviluppate in molti settori.Gli usi agricoli potrebbero includere la determinazione delle varietà vegetali, le condizioni idriche e nutritive e la diagnosi precoce della malattia.Man mano che la tecnologia diventa più disponibile al pubblico, si prevede che nuove applicazioni saranno continuamente sviluppate per un grande vantaggio rispetto al potere analitico relativamente limitato della spettroscopia a punto singolo. La tecnologia di imaging termico è stata a lungo utilizzata nella sorveglianza militare o dispersa nell'aria.Per questo motivo, sono state sviluppate tecniche speciali progettate per contrastare questa tecnologia, al fine di MASk le firme di calore delle forze di terra dall'aria.L'imaging iperspettrale potrebbe sconfiggere queste contromisure con la sua moltitudine di misurazioni della banda spettrale, offrendo analisi di precisione che possono scoprire le "impronte digitali" spettrali del bersaglio.

L'intero spettro è raccolto per ogni pixel di informazioni, quindi l'osservatore non richiede alcuna conoscenza precedente diun materiale per fare un'analisi.L'elaborazione del computer può includere tutti i dati disponibili per un'analisi completa di un campione.Ciò richiede risorse di elaborazione dedicate, tra cui costose apparecchiature sensibili e una grande capacità di archiviazione dei dati.Un cubo iperspettrale rappresenta set di dati multidimensionali che richiedono centinaia di megabyte ciascuno per elaborare.