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高光譜成像系統(tǒng)的技術(shù)原理和應(yīng)用場景

來源:江蘇雙利合譜科技有限公司   2025年04月03日 16:45  
高光譜成像系統(tǒng)通過結(jié)合光譜分析與成像技術(shù),在連續(xù)波長范圍內(nèi)獲取目標(biāo)的空間信息和光譜信息,生成三維數(shù)據(jù)立方體(空間X軸、Y軸+光譜維度)。
 
一、技術(shù)原理
 
1、分光方式:
棱鏡/光柵分光:將入射光按波長分散,逐波段成像;
濾光片型:通過可調(diào)濾光片切換不同波段;
傅里葉變換型:利用干涉儀獲取干涉圖,反演光譜信息。
 
2、成像方式:
推掃式(Push-broom):逐行掃描,適合靜態(tài)樣本;
凝視式(Staring):單次曝光成像,適合動態(tài)監(jiān)測;
快照式(Snapshot):瞬時獲取全光譜信息,適用于高速場景。
 
二、核心應(yīng)用場景
 
1. 農(nóng)業(yè)與植物科學(xué)
作物健康監(jiān)測:通過葉綠素吸收光譜識別病害、干旱脅迫;
精準(zhǔn)施肥:分析土壤養(yǎng)分光譜特征,指導(dǎo)變量施肥;
種子分選:基于內(nèi)部品質(zhì)光譜差異篩選優(yōu)質(zhì)種子。
 
2. 環(huán)境與生態(tài)監(jiān)測
水質(zhì)分析:檢測水體中葉綠素a、懸浮物濃度;
污染物識別:識別石油泄漏、重金屬污染區(qū)域;
生物多樣性調(diào)查:分類植被類型,監(jiān)測入侵物種。
 
3. 醫(yī)學(xué)與生物醫(yī)學(xué)
腫瘤邊界識別:利用組織氧合血紅蛋白光譜差異定位癌變區(qū)域;
藥物研發(fā):分析藥物成分分布均勻性(如藥片涂層檢測);
皮膚檢測:非侵入式評估皮膚水分、黑色素含量。
 
4. 工業(yè)與安防
回收分揀:區(qū)分塑料、金屬等材料類型;
食品安全:檢測食品變質(zhì)、異物污染;
刑偵取證:識別文件涂改、血跡殘留。

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