Ano ang hyperspectral imaging?

Ang hyperspectral imaging ay isang pamamaraan na nagdaragdag ng isang makulay na ikatlong sukat sa isang nakalarawan na imahe na naglalaman ng mga target na spectral data.Maaari itong magamit sa mga aplikasyon tulad ng topographic analysis ng mga deposito ng mineral o bukid, pagsubaybay sa militar, pagsusuri ng tisyu ng tisyu at pagma -map.Ang hyperspectral imaging ay nagbibigay ng isang kayamanan ng ilaw at data ng komposisyon mula sa mga sensor ng imaging sa bukid, sa lab at kahit na sa kalawakan.

Pagsusuri ng spectral imaging spectra ng pagmuni -muni, o light data ng haba ng haba.Maaaring gumamit ito ng teknolohiya tulad ng sumasalamin sa mga salamin, prismo, lente at light sensor, katulad ng mga sangkap at charge-ka-kasamang aparato (CCD) chips sa loob ng isang digital camera.Pinagsama sa remote na teknolohiya ng imaging, ang spectral imaging ay ginagamit upang masukat ang mga haba ng haba ng electromagnetic spectrum na nakakalat ng isang target na materyal.Ang mga aparato na tinatawag na spectrometer at spectroradiometer ay nagbabawas ng mga pagkakaiba -iba sa haba ng haba ng enerhiya na sumasalamin sa isang target at pinapayagan ang mga tagamasid na matukoy ang compositional makeup ng materyal o tanawin.ng spectral data nang direkta sa imahe.Ang set ng data na ito ay nakasalansan sa isang "hyperspectral cube," tulad ng isang stack ng mga snapshot, kung saan ang bawat pixel ay naglalaman ng spectral data nito.Pinagsasama ng Multispectral Imaging ang data ng TENS o daan -daang mga banda ng electromagnetic (EM), ngunit ang mga hyperspectral cubes ay maaaring magproseso ng data mula sa libu -libong mga banda.

Ang multispectral imaging ay karaniwang gumagamit ng data mula sa maraming mga sensor, samantalang ang data ng hyperspectral ay madalas na nakolekta bilang isang hanay ng mga magkakasamang banda mula sa isang solong sensor.Ang mas maraming data, mas malinaw ang larawan.Ang mas malinaw na larawan, mas madaling matukoy mula sa kung ano ang sangkap o sangkap na ginawa.Ang mga medikal na hyperspectral imaging extracts visual wavelengths ng isang spatial na rehiyon at synthesize ang mga hiwa sa isang "topograpical map" na handa para sa malinaw na pagsusuri ng medikal ng mga katangian ng tisyu para sa iba't ibang mga diagnosis o mga layunin ng pananaliksik.Ang teknolohiyang imaging ito ay maaaring makuha ang higit pa sa EM band kaysa sa nakikitang ilaw, kabilang ang mga infrared at ultraviolet na haba ng haba, kaya maaari itong mapahusay ang impormasyon na maaaring kung hindi man ay hindi nakikita ng hubad na mata.Ang lahat ng mga materyales ay naglalaman ng mga spectral signature na maaaring magbigay ng mahahalagang pahiwatig para sa isang kalakal ng mga aplikasyon sa maraming mga patlang.

Halimbawa, sa pamamagitan ng pag -unawa sa mga pagkakaiba -iba sa komposisyon ng kemikal ng paglago ng lupa at halaman, ang mga forensic investigator ay maaaring matukoy kung hindi man hindi kilalang mga gravesites.Ito ay dahil ang pagkabulok ay naiiba ang pagmuni -muni ng spectra ng paglago ng halaman mula sa kanilang paligid.Sa madaling salita, ang labis na kloropila na nilalaman ng mga halaman na na -fertilized sa pamamagitan ng agnas ay ginagawang mas malinaw sa kanila ang mas malinaw na data ng hyperspectral kaysa sa hubad na mata.Ang mga espesyal na aklatan na pabahay na kilalang spectral data ng mga materyales ay lalong ginawang magagamit sa mga mananaliksik at sibilyan ng mga samahan tulad ng Estados Unidos National Aeronautics and Space Administration (NASA).Ang mga bagong aplikasyon para sa pamamaraang ito ay patuloy na binuo sa maraming mga industriya.Ang mga gamit sa agrikultura ay maaaring magsama ng pagtukoy ng mga uri ng halaman, mga kondisyon ng tubig at nutrisyon at ang maagang pagtuklas ng sakit.Habang ang teknolohiya ay nagiging mas magagamit sa publiko, ang mga bagong aplikasyon ay inaasahan na patuloy na binuo para sa mahusay na kalamangan sa medyo limitadong analytical na kapangyarihan ng single-point spectroscopy.Para sa kadahilanang ito, ang mga espesyal na pamamaraan na idinisenyo upang pigilan ang teknolohiyang ito ay binuo, upang maSk ang mga lagda ng init ng mga puwersa ng lupa mula sa hangin.Ang hyperspectral imaging ay maaaring talunin ang mga countermeasures na may maraming mga sukat ng spectral band, na nag -aalok ng pagtatasa ng katumpakan na maaaring unearth ang spectral "fingerprints" ng target.isang materyal upang makagawa ng isang pagsusuri.Ang pagproseso ng computer ay maaaring isama ang lahat ng magagamit na data para sa isang kumpletong pagsusuri ng isang sample.Nangangailangan ito ng mga dedikadong mapagkukunan ng computing, kabilang ang magastos na sensitibong kagamitan at isang malaking kapasidad ng pag -iimbak ng data.Ang isang hyperspectral cube ay kumakatawan sa mga multidimensional na mga datasets na nangangailangan ng daan -daang mga megabytes bawat isa upang maproseso.