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高光譜成像技術

高光譜成像技術是一種捕獲和分析寬波長信息的技術，能夠對材料和特征進行詳細的光譜分析和識別。高光譜成像技術的實現通過高光譜相機，其工作原理是使用多個光學傳感器或光學濾波器分離不同波長的光，并捕獲每個波段的圖像，能夠在一時間獲得目標在不同譜段處的空間圖像信息，即空間光譜分布。

圖1 空間光譜分布圖和常見獲取方式

如圖1所示，高光譜成像技術通過兩種較為常見的方式獲取空間內光譜分布信息。第一種是空間掃描Spatial scan，收集掃描不同位置下的光譜圖，建立完整的空間光譜分布圖。這種方式的缺點是掃描速度往往較慢，不適用于快速或迅速檢測。另一種方法是快照式 Snapshot，一次只獲得一個立體的高光譜圖像，成像快，但是光譜分辨率低。

高光譜相機生成的圖片包含了被測物體大量的有效信息，圖片清晰度越高、對比度越明顯，越有利于人們對被測物體的分析和研究。但如上介紹，獲取高光譜的常見方式存在一定的弊端，內部波長分光機制不可調節，會影響成像圖片的清晰度和質量，并進一步影響著對被測物體的分析。終端用戶日益增長的需求，對高光譜成像技術提出了更高的技術考驗。

友思特全自動可調波長系統

友思特波長選擇器提供快速、精確和高分辨率的波長調諧功能，該模塊允許用戶以定制的方式自由連接相機和鏡頭，如下表所示。對于想要高光譜成像應用的客戶，我們將根據實際的應用場景，以友思特全自動調諧波長選擇器FWS-Poly為核心設備，定制一個具有更精準和更高分辨率全新的高光譜成像系統。

系統組成

CMOS相機

友思特工業相機 GV-51F0FA Rev.1.2，配備對光線敏感的 5.10 MPix Sony 全局快門傳感器 IMX547，能提供出色的圖像質量。GigE 相機 (1/1.8英寸, 2472 x 2064 px) 速度可達 24.0 fps，且符合 IP65/67 標準，非常適合自動化檢測、快速檢測等要求苛刻的相機應用。

波長調諧模塊

友斯特全自動波長調諧選擇器核心包含寬帶角度帶通濾光片和一個補償板。帶通濾光片能獨立旋轉，將準直的寬帶光源轉換為任意中心波長和帶寬的光波組合；補償板用于抵消經過兩個旋轉濾光片后的輕微錯位的光斑。該技術能實現帶寬從3-15nm范圍內調節，波長從UV到NIR（255-1650nm）范圍內調節，并且全程調節可以通過軟件實現，具有非常尖銳的單波輸出。

友思特高光譜成像系統的優勢

遠近視場切換

用戶可選擇可自由調節的鏡頭，滿足遠場和近場視野。

準確和可調的帶寬

常見的高光譜相機，其帶寬往往是固定或不規律的，以及不同帶寬之前的掃描間隔也不規律。友思特高光譜成像模塊基于全自動波長選擇器實現，可以準確選擇中心波長和恒定的掃描間隔，用戶可以自定義選擇帶寬下的掃描間隔，根據實際測量需求選擇不同的波長帶寬，具有更高的靈活性。

優質的圖像分辨率

友思特高光譜成像模塊可以產生相同的圖像質量輸出，最大化呈現被測物體的圖像和光譜信息，而其他高光譜相機模塊無法復制與原始圖像相同的分辨率，或者具有較低的圖像分辨率。

設備集成靈活性

和商業化一體式高光譜相機相比，友思特高光譜成像模塊可以根據用戶的需求、工作距離和工作環境等條件作為單獨的部件分開工作，也可以集成為一個系統，作為獨立整機設備使用。

友思特高光譜成像系統應用領域

高光譜成像技術能夠提供比普通RGB相機更為豐富的信息，適用于農業、環境檢測、地質勘探、遙感、醫學成像等領域。以下是友思特高光譜成像系統的檢測示例：

1. 硅片

2. 桃子

3. 商標

審核編輯 黃宇