来源:赛斯拜克 发表时间:2023-08-01 浏览量:457 作者:awei
本文深入探讨了高光谱相机选择线扫描技术的原因,并解析了其优势与劣势。通过分析高光谱相机的工作原理和线扫描方式的特点,帮助读者全面了解高光谱相机的成像方式及其在各领域的应用。
普通相机使用面阵传感器一次性接收图像,直接实现成像。而高光谱相机采用线扫描技术来进行成像,与普通方式不同。本文将探讨采用线扫描方式的高光谱相机的原因。
高光谱相机是基于探测器和成像光谱仪的技术,利用线扫描方法进行拍摄。因此,它也被称为线扫描高光谱相机、高光谱扫描仪、线扫描高光谱成像仪、高光谱仪、高光谱成像仪等。该相机主要使用分光镜传感器来获取图像,在遥感技术、生产线检测和材料分析等领域得到广泛应用。大多数高光谱相机都采用线扫描技术,通过配备的扫描仪和垂直移动的方式获取物体的二维信息。推扫式扫描是一种按照设备扫描方向排列扫描物体的方式,其方向与物体的运动方向垂直。
高光谱仪内部设有一种称为电荷耦合器件(CCD)的特殊装置。这种装置是一种内置在仪器上的硅芯片,可以探测光并以固态电子器件的形式存储和传递点和信息。CCD主要用于线性阵列传感器,也常被称为线性CCD传感器或CCD摄像机。CCD的线性阵列排布可以减少扫描次数,并更充分地获取目标光谱。该器件对可见光和近红外的反应非常敏感,但对热红外没有反应。
通过应用线扫描高光谱相机的广角系统,可以利用平面反射镜来收集地面辐射能量,并将其反射到反射镜组上。然后,将光线通过聚焦投射到焦平面上的探测元件阵列。这些光电转换元件在感应面响应的同时,还能采集光线并将其转换为电信号进行成像。如果将探测器按照线性阵列排列,就可以同时获取整行的数据。
优势:
①设备尺寸小巧、重量轻。
2.由于设备内部没有机械部件,所以可以使用很长时间。
劣势:
因为各种设备的敏感度不同,所以需要对它们进行校准。
高光谱相机(线扫描)SPX系列
SineSpec®SPX系列高光谱相机包含可见光(400-700nm)、近红外(400-1000nm)和短波近红外(900-1700nm)3种光谱区域,广泛应用于印刷,纺织等各种工业制品的表面颜色纹理检测(颜色测量单像素重复性可达dE*ab<0.1),成分识别,物质鉴别,机器视觉,农产品品质等领域。
产品特点
可见光/近红外:
· 光谱范围:400-1000nm,光谱波长分辨率优于2.5nm,光谱波段数可达1200个光谱通道,
· 图像采集速度:全谱段可达128FPS,波段选择后最高3300Hz(支持多区域波段选择),探测器CMOS
· 空间像素数:1920*1920
短波近红外:
· 光谱范围:900-1700nm,光谱波长分辨率优于6nm,光谱波段数可达256个光谱通道
· 图像采集速度:全谱段可达300FPS,探测器InGaAs
· 空间像素数:320*320
高光谱相机 | ||||
型号 | SP100M | SP120M | SP130M | SP150M |
参数 | 可见光高光谱相机 | 可见近红外高光谱相机 | 可见近红外高光谱相机 | 近红外高光谱相机 |
分光方式 | 透射光栅 | 透射光栅 | 透射光栅 | 透射光栅 |
光谱范围 | 400-700nm | 400-1000nm | 400-1000nm | 900-1700nm |
光谱波段数 | 600(1x),300(2x),150(4x) | 1200(1x),600(2x),300(4x) | 1200(1x),600(2x),300(4x) | 256 |
光谱分辨率 | 优于2.5nm | 优于2.5nm | 优于2.5nm | 优于6nm |
狭缝宽度 | 25µm | 25µm | 25µm | 30µm |
透射效率 | >60% | >60% | >60% | >60% |
F数 | F/2.6 | F/2.6 | F/2.6 | F/2.0 |
探测器 | CMOS | CMOS | CMOS | InGaAs |
空间像素数 | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 1920(1x),960(2x),480(4x) | 320 |
像素尺寸 | 5.86 µm | 5.86 µm | 5.86 µm | 30 µm |
有效像素位深 | 12bits | 12bits | 12bits | 14 bits |
采集速度 | 全谱段≥41fps | 全谱段≥41fps | 全谱段≥128fps | 全谱段≥300fps |
ROI后可实现390Hz | ROI后可实现390Hz | ROI后可实现3300Hz | ||
视场角(FOV) | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm | 15.6°@f=35mm |
瞬时视场角(IFOV) | 0.71mrad@f=35mm | 0.71mrad@f=35mm | 0.71mrad@f=35mm | 0.85mrad@f=35mm |
SNR(PEAK) | 600/1 | 600/1 | 600/1 | 600/1 |
杂散光 | <0.5% | <0.5% | <0.5% | <0.5% |
数据接口 | USB 3.0 | USB 3.0 | USB 3.0 | GigE |
镜头接口 | C-Mount | C-Mount | C-Mount | C-Mount |
可选镜头焦距 | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm | 8mm/16mm/25mm/35mm |
供电 | 12 V DC | 12 V DC | 12 V DC | 12 V DC |
功耗 | <3w | <3w | <3w | <5 W(TEC off)/<12 W(TEC on) |
工作温度 | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ | ‘0-40℃ |
存储温度 | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ | ‘0-50℃ |
软件 | 采集软件+SDK | 采集软件+SDK | 采集软件+SDK | 采集软件+SDK |
包装 | 定制包装箱 | 定制包装箱 | 定制包装箱 | 定制包装箱 |