تفاوت بین طیفی ، چند طیفی و ابرشخصی چیست؟

August 23, 2024

طیفی ، چند طیفی ، hyperspectral ، نمی توانید تفاوت را بیان کنید؟

تجزیه و تحلیل طیفی به عنوان یک وسیله مهم تجزیه و تحلیل علوم طبیعی ، از فناوری طیفی اغلب برای تشخیص ساختار فیزیکی اشیاء ، ترکیب شیمیایی و سایر شاخص ها استفاده می شود. از طرف دیگر ، طیف سنجی تصویر ترکیبی از فناوری طیفی و فناوری تصویربرداری ، ترکیب توانایی وضوح طیفی و قابلیت وضوح گرافیکی ، و در نتیجه تجزیه و تحلیل طیفی در بعد فضایی ، که اکنون به عنوان تصویربرداری چند طیفی و فناوری تصویربرداری hyperspectral شناخته می شود.

تفاوت بین طیفی ، چند طیفی و ابرشخصی چیست؟

طیف

طیف نور تک رنگ است که پس از سیستم پراکندگی (مانند منشور ، توری)) از طریق سیستم تصویربرداری از طریق پراکندگی جدا می شود ، از طریق سیستم تصویربرداری ، پیش بینی می شود که در ردیاب به اندازه موج (یا فرکانس) ترتیب پی در پی الگوی تبدیل شود ، که به عنوان معروف است طیف نوری. طیف سنج Optics Ocean بر اساس این اصل طراحی و ساخت است.

امواج نوری با توجه به طول موج های مختلف ، نامهای مختلفی وجود دارد: طول موج در 380 و 780 نیوتن متر بین امواج نوری معروف به نور مرئی ، کوتاه تر از 380 نیوتن متر به نام ماوراء بنفش نور. و بیش از 780 نیوتن متر برای نور مادون قرمز (نور مادون قرمز نیز به مادون قرمز نزدیک ، مادون قرمز ، مادون قرمز دور و غیره تقسیم می شود).

چند قطبی

فناوری چند قطبی به دستیابی همزمان باندهای مختلف طیفی نوری (معمولاً بیشتر از یا مساوی 3) و در نور مرئی بر اساس نور مادون قرمز و نور ماوراء بنفش برای گسترش جهت فناوری تشخیص طیفی اشاره دارد. روش تحقق متداول از طریق انواع فیلترها یا تقسیم کننده های پرتو و انواع مختلفی از فیلم های عکاسی است ، به طوری که به ترتیب ، به ترتیب ، در طیف وسیعی از نوارهای مختلف طیف باریک مختلف از سیگنال های نوری که دارای تابش یا بازتاب هستند ، یک هدف را دریافت می کنند. ، برای به دست آوردن هدف در چندین باند طیفی مختلف عکس. متداول ترین عکس های چند طیفی در اطراف آن است که توسط دوربین های رنگی گرفته شده است ، همانطور که در زیر نشان داده شده است ، که حاوی اطلاعات در سه باند طیفی نوری ، قرمز (1) ، سبز (2) و آبی (3) از نظر طیفی است. در صورت اضافه شدن باند های بیشتر به دوربین یا ردیاب ، مانند باند (4) و (5) ، می توان یک عکس چند طیفی با چندین باند بدست آورد. چند قطبی. png

فناوری چند طیفی همراه با سخت افزار تصویربرداری اجازه می دهد تا اطلاعات چند طیفی به صورت تصویر ارائه شود.

البته می توان فقط از ردیاب برای به دست آوردن اطلاعات طیفی یک نقطه فضایی واحد استفاده کرد. Pixelteq ، یک مارک اپتیک اقیانوس ، با فناوری فیلتر منحصر به فرد تراشه ، می تواند از 8 کانال اطلاعات طیفی در یک تراشه 9*9 سانتی متر استفاده کند ، که مخصوصاً برای برنامه های دارای فضای بسیار بالا و هزینه مناسب است.

از پیش تعیین شده

Hypespectral یک فناوری خوب است که می تواند نقطه طیف را به صورت نقطه در یک منطقه فضایی ضبط و تجزیه و تحلیل کند ، به دلیل ویژگی های طیف منحصر به فرد که می تواند در مکان های مختلف مکانی یک شیء واحد تشخیص داده شود ، بنابراین می تواند موادی را تشخیص دهد که نمی توانند متمایز شوند بصری

مثال Hyperspectral: تصاویر از گروههای باریک (10-20 نانومتر) تشکیل شده است. تصاویر Hyperspectral ممکن است صدها یا هزاران باند داشته باشند. پس از تعامل با نور از منبع نور و توسط یک دستگاه تجزیه و تحلیل طیفی غیر تصویربرداری (به عنوان مثال ، یک طیف سنج) ، دستگاه می تواند به طور دقیق نسبت به تفاوت های شدت در توزیع سیگنال نوری دریافت شده بر روی نوارهای طیفی نیز واکنش نشان دهد. معروف به اطلاعات طیفی. هنگام استفاده از تجهیزات Hyperspectral ، از منظر ویژگی های تصویربرداری ، می توانید اطلاعات طیفی هر موقعیت نمونه را درک کنید ، از منظر ویژگی های طیفی ، می توانید توزیع موقعیت سیگنال را در یک باند طیفی خاص درک کنید ، یعنی ، تجهیزات Hyperspectral می توانند اطلاعات جزئیات غنی تری کسب کنند. به عنوان مثال: چشم انسان فقط می تواند سه باند طیفی را در سیگنال انرژی نور شی دریافت کند: قرمز ، سبز و آبی. یعنی ما اغلب به عنوان سه رنگ اصلی از آن یاد می کنیم ، اما در واقع می توانیم ترکیب این سه رنگ تولید شده توسط نارنجی ، بنفش ، سبز آهک و غیره را مشاهده کنیم. با این حال ، ما قادر به تفاوت بین زرد خالص و مخلوطی از قرمز و سبز نیستیم که به عنوان "isochromatic" نیز شناخته می شود. اما تصویربرداری ابرشخص می تواند به راحتی تفاوت را تشخیص دهد.

در بالا ، این دو زرد ، یکی "رنگ جامد" و دیگری مخلوطی از قرمز و سبز ، ممکن است از نظر بصری قابل تشخیص باشد ، اما به دلیل اختلاف طیفی آنها ، می توان با استفاده از تجهیزات طیف سنجی متمایز شد. در آزمایشات ما ، داده های به دست آمده با یک طیف سنج ، میانگین نور ساطع شده توسط تمام مولکول های تعامل با منبع نور حادثه در کل محدوده شناسایی شده را نشان می دهد ، در حالی که با یک دستگاه چندگانه می توان اطلاعات مربوط به نمونه ها را در چند مورد بدست آورد گروههای خاص در نقاط مختلف در محدوده شناسایی شده. در نتیجه ، هیچ یک از این دستگاه ها نمی توانند اطلاعات نمونه بسیار خوبی را در یک منطقه واحد ارائه دهند.

طیفی. png

یک تصویرگر ابرشخصی (HSI) می تواند با صدها یا هزاران طیف سنج تک نقطه ای که از نزدیک در کنار هم قرار گرفته اند و همزمان با تمرکز روی یک منطقه متمرکز شوند ، با هر طیف سنج به طور مستقل کار کرده و اطلاعات طیفی را در مورد مکان خاص خود کسب می کند. خروجی داده از HSI یک تصویر یا جریان ویدیویی است که در آن هر پیکسل طیف خاص خود را دارد و هر طیف حاوی صدها باند طیفی است. این توانایی "طیف کامل" از تصویربرداری از فشار خون به فرد امکان می دهد سیگنال های طیفی را در هر مکان مکانی قابل تشخیص در یک صحنه مشاهده کند ، یعنی اطلاعات بعدی بیشتر به دست می آید. بنابراین ، تصویربرداری از فشارخون می تواند در انواع برنامه های کاربردی از جمله شناسایی آثار هنری ، سلامت زراعی ، نقشه برداری خط ساحلی ، جنگلداری ، اکتشاف مواد معدنی ، زیرساخت های شهری و صنعتی ، کیفیت محصول در خطوط تولید ، نظارت بر محیط زیست و موارد دیگر مورد استفاده قرار گیرد.

روش های اسکن Hyperspectral و نتایج تصویربرداری

تفاوت بین ابرقات و چند طیفی

اغلب اوقات طیف مشخصه بازتاب یک ماده با توجه به طول موج می تواند بسیار پیچیده باشد و سایر ویژگی های دقیقه ممکن است با استفاده از روش های تصویربرداری چند طیفی درشت قابل تشخیص نباشد.

طیفی. png

موادی که از آنهایی که با استفاده از تصویربرداری چند طیفی (سمت چپ) در شکل بالا مشخص شده بودند قابل تشخیص نبودند و از طریق استفاده از تصویربرداری با ابر قطبی (سمت راست) مشخص شدند. دلیل این امر این است که از آنجا که Hyperspectral دارای نوارهای طیفی تری است ، با وضوح طیفی بالاتر می توان ویژگی های پیچیده اثر انگشت را به طور دقیق بدست آورد.

برنامه های معمولی

دستگاه های Hyperspectral می توانند رنگ های خاص یا رنگهای مادون قرمز را که برای چشم انسان قابل مشاهده نیست ، تشخیص دهند. به طور مشابه ، سیستم های HSI در باند 60 یا 300 می توانند اطلاعات طیفی غنی تری در مورد بازتاب یک ماده نسبت به یک سیستم چند طیفی ارائه دهند ، و این امکان را برای توصیف دقیق تر مواد فراهم می کند. تصویر زیر تصویر و اطلاعات طیفی به دست آمده از قطعه ای از بافت حیوانات تازه که روی یک کمربند نقاله در آزمایشگاه با استفاده از یک تصویرگر ابرقات قرار داده شده است نشان می دهد:

طیفگرام های مناطق مختلف: (الف) مناطق دارای چربی خالص ، مرمر و بخش های لاغر خالص بر روی نمونه های بافت. (ب) طیف سنجی با برچسب در مناطق مختلف نمودار (الف).

علاوه بر این ما می توانیم برنامه های نرم افزاری بصری را برای تجزیه و تحلیل تصویربرداری ، طبقه بندی و تجسم مواد مختلف با خصوصیات طیفی منحصر به فرد ارائه دهیم. این که آیا این داده ها از هوا ، روی زمین یا آزمایشگاه به دست آمده است ، می توانید جزئیات مربوط به صفحه رایانه خود را مشاهده کنید که ممکن است با چشم قابل تشخیص نباشد.

قبلی

بعد

با ما تماس بگیرید

Author:

Mr. CHNSpec

E-mail:

chnspec@colorspec.cn

Phone/WhatsApp:

+86 13758201662