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高光譜成像技術(shù)優(yōu)勢(shì)及應(yīng)用

來源:北京歐普特科技有限公司   2021年08月23日 14:01  
   一、高光譜的優(yōu)勢(shì)
  隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高,其探測(cè)能力也有所增強(qiáng)。因此,與全色和多光譜成像相比較,高光譜成像有以下顯著優(yōu)勢(shì)。
  1.有著近似連續(xù)的地物光譜信息。高光譜影像在經(jīng)過光譜反射率重建后,能獲取與被探測(cè)物近似的連續(xù)的光譜反射率曲線,與它的實(shí)測(cè)值相匹配,將實(shí)驗(yàn)室中被探測(cè)物光譜分析模型應(yīng)用到成像過程中。
  2.對(duì)于地表覆蓋的探測(cè)和識(shí)別能力極大提高。高光譜數(shù)據(jù)能夠探測(cè)具有診斷性光譜吸收特征的物質(zhì),能準(zhǔn)確的區(qū)分地表植被覆蓋類型,道路地面的材料等。
  3.地形要素分類識(shí)別方法是多種多樣的。影像分類既可以采用如貝葉斯判別、決策樹、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、支持向量機(jī)的模式識(shí)別方法,也可以采用基于被探測(cè)物的光譜數(shù)據(jù)庫的光譜進(jìn)行匹配的方法。分類識(shí)別特征是既可以采用光譜診斷特征,也可以采用特征選擇與提取。
  4.地形要素的定量和半定量分類識(shí)別將成為可能。在高光譜影像中能估計(jì)出多種被探測(cè)物的狀態(tài)參量,大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
 
  二、高光譜成像技術(shù)應(yīng)用
  1.食品安全
  高光譜成像技術(shù)融合了傳統(tǒng)的成像和光譜技術(shù)的優(yōu)點(diǎn),可以同時(shí)獲取被檢測(cè)物體的空間信息和光譜信息,因此該技術(shù)既可以像檢測(cè)物體的外部品質(zhì),又可以像光譜技術(shù)一樣檢測(cè)物體的內(nèi)部品質(zhì)和品質(zhì)安全。目前,已經(jīng)有大量的基于高光譜成像技術(shù)檢測(cè)水果和蔬菜品質(zhì)與安全的研究性論文發(fā)表。
  2.醫(yī)學(xué)診斷
  高光譜成像是一個(gè)新興的,非破壞性的,*的光學(xué)技術(shù),它具有光譜和成像的雙重功能,這種雙重功能使得高光譜成像能夠同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)對(duì)象的化學(xué)和物理特征,并具有良好的空間分辨率。高光譜成像作為一種特殊光學(xué)診斷技術(shù),具有成像系統(tǒng)多樣化、研究對(duì)象廣泛化、臨床診斷實(shí)用化和分析方法功能化等特征,具有原位實(shí)時(shí)活體診斷疾病(特別是腫瘤)的潛力,臨床應(yīng)用前景廣闊,值得深入研究。
  3.航天領(lǐng)域
  根據(jù)目前公開的信息可以認(rèn)為航天高光譜成像儀將進(jìn)入新一輪發(fā)展。在儀器性能方面民用高光譜成像儀主要通過擴(kuò)大幅寬提高靈敏度等措施來滿足地球科學(xué)等應(yīng)用需求;jun用高光譜成像儀將在空間分辨率譜段覆蓋和信息實(shí)時(shí)處理能力方面進(jìn)一步發(fā)展。根據(jù)現(xiàn)有能力和水平國(guó)內(nèi)發(fā)展空間分辨率30m左右幅寬大于60km的航天高光譜成像系統(tǒng)的條件已經(jīng)基本具備,這樣的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足礦產(chǎn)調(diào)查環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)林估產(chǎn)等需求并具有一定的*性。

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