近紅外高光譜相機(jī)是一種用于獲取目標(biāo)物體近紅外波段高光譜信息的專業(yè)儀器。它能夠?qū)⒛繕?biāo)物體反射或發(fā)射的近紅外光分解成眾多連續(xù)的窄波段,并且同時(shí)獲取每個(gè)波段的圖像數(shù)據(jù),從而提供豐富的光譜和空間信息。
近紅外高光譜相機(jī)
工作原理
- 光學(xué)系統(tǒng)收集光線:通過鏡頭等光學(xué)部件收集目標(biāo)物體發(fā)出或反射的近紅外光。這些光線包含了目標(biāo)物體的多種信息,如成分、結(jié)構(gòu)等。
- 分光部件分光:利用光柵或棱鏡等分光元件,將收集到的近紅外光按照波長(zhǎng)進(jìn)行分解,形成一系列不同波長(zhǎng)的光帶。
- 探測(cè)器探測(cè)與轉(zhuǎn)換:探測(cè)器將分光后的不同波長(zhǎng)的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)。探測(cè)器通常具有高靈敏度和快速響應(yīng)的特點(diǎn),以確保能夠準(zhǔn)確地捕捉到各個(gè)波段的光信號(hào)。
- 數(shù)據(jù)處理與成像:將探測(cè)器轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)進(jìn)行處理,最終形成高光譜圖像。這些圖像中的每個(gè)像素都包含了目標(biāo)物體在一系列近紅外波長(zhǎng)下的光譜信息。
主要特點(diǎn)
- 高光譜分辨率:可以分辨出非常微小的光譜差異。例如,在近紅外波段能夠區(qū)分不同植物的葉片在細(xì)微光譜上的不同,因?yàn)椴煌参锏膬?nèi)部化學(xué)成分(如葉綠素、水分、蛋白質(zhì)等)在近紅外光譜中有不同的吸收和反射特征,這有助于精準(zhǔn)識(shí)別目標(biāo)物體的種類和狀態(tài)。
- 近紅外波段優(yōu)勢(shì):近紅外光能夠穿透一定深度的物體,比如在農(nóng)業(yè)領(lǐng)域,可以穿透植物葉片,獲取葉片內(nèi)部組織的信息,如葉片的含水量、營(yíng)養(yǎng)成分等。同時(shí),近紅外波段受環(huán)境光干擾相對(duì)較小,有利于提高成像質(zhì)量。
- 豐富的信息含量:由于能夠同時(shí)獲取空間和光譜信息,所以可以提供目標(biāo)物體的形狀、大小等空間特征,還能通過光譜信息分析目標(biāo)物體的化學(xué)組成、物理性質(zhì)等諸多方面的內(nèi)容。
應(yīng)用領(lǐng)域
- 農(nóng)業(yè)領(lǐng)域:
- 作物生長(zhǎng)監(jiān)測(cè),通過分析作物在近紅外波段的光譜特征,可以監(jiān)測(cè)作物的生長(zhǎng)狀況,如葉片的葉綠素含量、氮素含量、水分狀況等。例如,隨著作物生長(zhǎng)過程中葉綠素含量的變化,其在近紅外光譜中的吸收和反射特征也會(huì)相應(yīng)改變,利用近紅外光譜相機(jī)可以實(shí)時(shí)追蹤這種變化,為精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)提供數(shù)據(jù)支持。
- 作物品種鑒定,不同品種的作物在近紅外光譜上有不同的特征,可用于快速鑒定作物品種,提高種子質(zhì)量檢測(cè)效率。
- 地質(zhì)勘探:
- 識(shí)別巖石和礦物種類,不同的巖石和礦物在近紅外波段有光譜吸收和反射特征。通過近紅外光譜相機(jī)獲取的光譜信息可以幫助地質(zhì)學(xué)家快速識(shí)別巖石和礦物,提高勘探效率。
- 地質(zhì)構(gòu)造分析,分析地質(zhì)體在近紅外波段的光譜變化,有助于了解地質(zhì)構(gòu)造的形態(tài)和性質(zhì),如斷層、褶皺等地質(zhì)構(gòu)造在近紅外光譜上可能會(huì)有一定的表現(xiàn)。 - 食品安全檢測(cè):
- 檢測(cè)食品中的成分和雜質(zhì),例如在肉類、谷物、水果等食品檢測(cè)中,利用近紅外光譜相機(jī)可以檢測(cè)食品中的水分、脂肪、蛋白質(zhì)、糖分等成分的含量,還可以發(fā)現(xiàn)食品中的異物和雜質(zhì)。
- 食品質(zhì)量評(píng)估,根據(jù)食品在近紅外光譜中的特征,可以評(píng)估食品的新鮮度、加工質(zhì)量等。比如,新鮮水果和變質(zhì)水果在近紅外光譜中的某些波段會(huì)有明顯的差異。
- 醫(yī)學(xué)領(lǐng)域:
- 組織成像和診斷,在皮膚等淺表組織成像方面,近紅外光譜相機(jī)可以提供組織的光譜信息,輔助醫(yī)生進(jìn)行疾病診斷。例如,在皮膚癌的早期診斷中,病變組織和正常組織在近紅外光譜中有不同的特征,通過相機(jī)獲取的光譜信息可以幫助醫(yī)生發(fā)現(xiàn)潛在的病變。
- 藥物研發(fā),在藥物成分分析和藥物作用機(jī)制研究方面,近紅外光譜相機(jī)可以發(fā)揮作用。它可以觀察藥物與生物組織在近紅外波段的相互作用,為藥物研發(fā)提供數(shù)據(jù)支持。
產(chǎn)品說明
產(chǎn)品特點(diǎn):
· 波長(zhǎng)范圍:950 - 2200 nm
· GigE Vision 接口
· 適用于工業(yè)和實(shí)驗(yàn)室環(huán)境(IP65、IP67)
· 不需要定期校準(zhǔn)光學(xué)元件
· 使用 ColEx 適配器和 RGB 相機(jī)(可選)進(jìn)行并行彩色圖像記錄
型號(hào) | RedEye 1.7 | RedEye 1.7 High Res | RedEye 1.9 | RedEye 2.2 |
電氣參數(shù) | ||||
探測(cè)器 | InGaAs | InGaAs | extended InGaAs | extended InGaAs |
基礎(chǔ)參數(shù) | ||||
波長(zhǎng)(nm) | 950~1700 | 950~1700 | 1040~1950 | 1200~2200 |
解析度(pixels) | 320x256 | 640x512 | 320x256 | 320x256 |
光譜解析度(nm/mm) | 106 (nm/mm) | 106 (nm/mm) | 125 (nm/mm) | 140 (nm/mm) |
像素尺寸(µm) | 30x30 | 30x30 | 30x30 | 30x30 |
取像速度 | 330 fps | 330 fps | 330 fps | 330 fps |