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高光谱成像仪具有哪些优势呢

发布时间:2022-08-26      点击次数:22
  高光谱成像仪使用的硬件和软件来帮助用户建立更好的质量保证标记。硬件捕获图像,软件进行处理,结合传统的光谱技术和数字成像功能,为用户提供可操作的数据。
 
  传统的机器视觉系统通常缺乏有效地捕捉和向用户传达细节和细微差别的能力。相反,智能成像技术在光谱和空间分辨率两个主要领域使用了优秀的功能。
 
  高光谱成像仪通过生成“数据立方体”来做到这一点。这些是在图像中收集的像素,显示了人类或传统相机无法观察到的微妙反射色差。一旦生成,这些多维数据集将使用机器学习进行分类、标记和优化,以便在未来更好地处理信息。
 
  随着高光谱成像仪的光谱分辨率的提高,其探测能力也有所增强。
 
  高光谱成像仪有以下显著优势:
 
  1.有着近似连续的地物光谱信息。高光谱影像在经过光谱反射率重建后,能获取与被探测物近似的连续的光谱反射率曲线,与它的实测值相匹配,将实验室中被探测物光谱分析模型应用到成像过程中。
 
  2.对于地表覆盖的探测和识别能力极大提高。高光谱数据能够探测具有诊断性光谱吸收特征的物质,能准确的区分地表植被覆盖类型,道路地面的材料等。
 
  3.地形要素分类识别方法是多种多样的。影像分类既可以采用如贝叶斯判别、决策树、神经网络、支持向量机的模式识别方法,也可以采用基于被探测物的光谱数据库的光谱进行匹配的方法。
 
  4.地形要素的定量和半定量分类识别将成为可能。在高光谱影像中能估计出多种被探测物的状态参量,大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
 
  高光谱能应用于果蔬农药残留的检测吗
 
  高光谱这双“火眼金睛”的本领可不仅仅是帮助鉴定、修复文物。因其能呈现人眼看不到的细节、辨别不同成分的物质,因此该技术在精准农业、水环境监测、地矿勘察等领域都有广阔应用价值。
 
  将一盆绿萝展示在大家面前。从表面看,这盆绿萝的叶子没有什么特别之处,但经过高光谱仪的“眼睛”观察,一块白色区域就在电子屏上显示出来。绿萝中有几片塑料做的叶子,肉眼几乎难以发现,但由于它和正常叶子的光谱信息有很大差别,就躲不过高光谱的“眼睛”。
 
  利用该原理,高光谱还能用在果蔬农药残留的检测上。有没有残留农药、残留多少农药,呈现的光谱特征会有细微的差别,通过分析这些差别,专业人员就能做出科学的判断。
 
  相较于传统食品安全取样化验等检测方式,高光谱技术检测具有无接触、无损伤的优点,可以大大提升检测效率。此外,根据不同生长日期或产地的果蔬光谱特征也不同的原理,高光谱技术还能用于检测果蔬新鲜度、进行产地溯源等。
 
  基于高光谱原理,科研人员目前正在研发可供智能手机使用的高光谱检测应用系统。希望在未来,手机也能有高光谱检测功能,结合云计算、大数据,人们能够随时随地用手机快速检测食品安全问题。这样,农民拿手机就能检测果蔬病虫害信息,并把这些数据发送到云端,后方科研人员可以根据这些信息预知哪里可能爆发病虫害。
 
  从果蔬农药残留检测到化妆品重金属检测,水体、土壤等环境污染监测,再到牙齿、皮肤等医学检测,高光谱技术应用有很大的想象空间。不同空气颗粒反射的光谱不同,未来人们甚至都能通过手机及时、准确地监测雾霾。
 
  高光谱技术属于遥感技术范畴。通常人们提到遥感,就往往联想到卫星遥感、航空遥感等,认为遥感和老百姓的日常生活没有直接关系,其实不然。3S技术(地理信息系统、全球定位系统、遥感)中,前两个“S”已经与人们的生活息息相关,人们已在手机中普遍应用,现在缺少的是第三个“S”与老百姓的生活关联起来。高光谱遥感技术的应用,表明遥感技术正在走进人们的生活。而现在我们所做的,就是要使高光谱遥感技术飞入寻常百姓家。遥感与智能手机的结合,将使“遥感”无处不在。
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