高光譜相機(jī)工作原理
本文概述了光譜學(xué)、光譜傳感和光譜傳感器的概念。它解釋了光譜傳感的工作原理、它可以提供的信息以及如何將其用于研究和工業(yè)應(yīng)用。
什么是光譜學(xué)？
光譜學(xué)，也稱為光譜傳感，研究光如何與材料相互作用。它提供有關(guān)對象或場景的反射率或發(fā)射屬性的詳細(xì)信息。它是研究和識(shí)別材料以及定義材料特性的出色工具。光譜學(xué)通過檢查光在目標(biāo)中的行為方式，根據(jù)其獨(dú)特的光譜特征來識(shí)別材料。
光譜學(xué)用于各種應(yīng)用領(lǐng)域中的材料識(shí)別、分類和量化。
光譜有許多不同類型，包括吸收光譜、發(fā)射光譜、反射光譜和熒光光譜。不同類型的光譜學(xué)用于特定的應(yīng)用，并且可以在實(shí)驗(yàn)室中或在現(xiàn)場中進(jìn)行。使用高光譜成像最常見的方法是測量反射光譜。
什么是光譜特征？
材料的光譜定義了目標(biāo)在每個(gè)波長下發(fā)射、反射或透射的光量。每種材料和化合物與光的相互作用都不同，這意味著每種材料都具有獨(dú)特的光譜。換句話說，材料的光譜取決于材料的化學(xué)成分和物理特性。就像指紋可以用來識(shí)別一個(gè)人一樣，光譜可以用來識(shí)別不同的材料。不同材料的這些光譜特征可以用光譜傳感器捕獲。
什么是光譜傳感器，它們?nèi)绾喂ぷ鳎?/strong>
光譜傳感器，也稱為光譜儀，是用于光譜學(xué)研究的儀器。光譜傳感器以反射光譜的形式捕獲和測量物體或場景反射或發(fā)射的光。
簡而言之，光譜表明目標(biāo)發(fā)射、反射或透射光的量以及該光包含多少特定顏色。該信息可用于識(shí)別和繪制物體的化學(xué)和物理特性。
光譜分為多個(gè)窄帶，每個(gè)窄帶對應(yīng)電磁波譜的特定波長，通常位于可見光和近紅外區(qū)域。光譜描述了不同波長的光量。呈現(xiàn)光譜的常用方法是按強(qiáng)度和波長繪制圖表。
光譜傳感器可分為兩大類：點(diǎn)光譜儀和成像光譜儀。點(diǎn)光譜儀測量單個(gè)點(diǎn)的光譜，通常用于實(shí)驗(yàn)室分析或現(xiàn)場測量。成像光譜儀，也稱為高光譜相機(jī)，可以收集和處理大范圍的數(shù)據(jù)，以創(chuàng)建高光譜圖像，提供有關(guān)物體的光譜和空間信息。光譜信息可以識(shí)別和量化物體中存在的材料和物質(zhì)?？臻g信息告訴我們材質(zhì)在對象或場景中的分布情況。
光譜學(xué)如何用于研究和工業(yè)應(yīng)用？
在工業(yè)和研究中，光譜學(xué)廣泛應(yīng)用于化學(xué)、生物學(xué)、材料科學(xué)、環(huán)境科學(xué)和物理學(xué)，以研究材料和物質(zhì)的性質(zhì)，包括其化學(xué)成分、分子結(jié)構(gòu)。近年來，光譜傳感器也廣泛應(yīng)用于各種工業(yè)應(yīng)用，包括礦產(chǎn)勘探、廢物和食品分類、質(zhì)量控制等。不同的光譜傳感器被設(shè)計(jì)成覆蓋電磁波譜的特定波長范圍，例如可見光、近紅外、短波、中波和長波紅外區(qū)域。在不同波長范圍內(nèi)工作的光譜傳感器適用于各種應(yīng)用，因?yàn)椴煌牟ㄩL揭示了不同的光譜特性。在為特定應(yīng)用設(shè)計(jì)光譜成像系統(tǒng)時(shí)，必須考慮選擇適當(dāng)?shù)牟ㄩL并選擇具有適當(dāng)光譜和空間分辨率的相機(jī)。
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