高速快照式高光谱相机

30FPS高速快照式实时高光谱相机

一．高速快照式高光谱相机的概述

        昊量光电新推出高速快照式高光谱相机，一款 VIS-NIR 光谱成像相机，它可以看到整个图像，以视频速率实时捕获空间和光谱信息。该产品旨在将光谱成像的功能集成到计算机视觉中，使开发人员能够在其应用中探索和利用高光谱成像的优势，满足您各种光谱检测、光谱分析等方面的需求，广泛应用于科研和工业领域！

        人眼对波长范围为400-700nm的光敏感，这就是可见光谱。传统相机将可见光谱分割成3个宽通道，导致大量信息丢失，而对高光谱相机来说许多狭窄的通道可以被探测到，超出可见范围甚至更远，这也带来了更多信息。

二．高速快照式高光谱相机的原理

                1.来自场景的光线通过物镜进入相机。部分光线通过分光镜直接传输到“场景视图”传感器，提供场景的高分辨率图像。

                2.其余的光通过一个编码孔径掩模，该掩模传输来自图像中4000+个采样点的信号。

                3.棱镜将每个采样点的光线分散到“编码视图”传感器上。

                4.通过计算对传感器检测到的信号进行“解 码”，从而提供来自每个采样点的光谱。

        相机在4384个稀疏分布的空间点上采集高光谱视场数据。具体来说，该相机会记录4384个光谱数据，每个光谱包含96个高光谱通道。左图展示了这4384个光谱采样点在视场中的分布情况，这些采样点以网格形式排列。每个采样点的尺寸为8.22 μm平方（3×3像素），用白色十字标记表示。放大插图右上角的金色十字则代表采样光谱数据。需要特别说明的是，每个采样点都是场景视场中的高分辨率样本，而非点间区域的平均值或插值结果。

        蓝色实线表示各波长样本的归一化光谱灵敏度，理论信道分辨率用96个灰色峰值表示，每个信道样本对应一个峰值。为清晰起见，每隔第10个峰值用黑色高亮标出。

三．高速快照式高光谱相机应用

            跟踪具有已知光谱特征的物体。

            在这个例子中，该背包上贴着一块具有独特光谱的布，便可以在远处追踪。

            在苹果在场景中随机移动的场景中，相机可以始终如一地识别特定的假苹果。

            而普通相机在假苹果返回现场时无法重新获取。

            另一方面，相机允许我们使用光谱数据来区分我们选择的苹果与其他苹果，无度速度如何。

            标记一个场景并检测光谱与该标记场景异常的物体。

            进行 MCARI 以估算叶片的叶绿素含量，以了解植物情况。

            使用光谱数据，可以区分真人和假人脸

四．高速快照式高光谱相机参数