Apakah teknologi pengimejan multispektral
Kata Pengantar.
Pencitraan multispektral adalah kaedah untuk mendapatkan dan menganalisis imej data dari jalur spektrum yang berbeza. Imej warna dan imej multispektral dapat menangkap maklumat melalui spektrum yang luas, termasuk band yang kelihatan ini band yang berbeza sesuai dengan julat panjang gelombang dan panjang gelombang yang berlainan. Bahan mencerminkan, menyerap, atau menghantar cahaya dengan cara yang berbeza.
Kamera multispektral menggunakan pelbagai sensor optik atau penapis untuk memisahkan dan menangkap cahaya panjang gelombang yang berbeza. Pada masa yang sama menangkap imej setiap jalur panjang gelombang, menjadikannya peranti kamera yang menangkap maklumat spektrum pada jarak panjang gelombang yang berbeza. Ini berbeza dengan kamera RGB biasa, yang hanya boleh menangkap imej dalam jalur cahaya yang kelihatan, manakala kamera multispektral kamera dapat menangkap spektrum yang luas, biasanya termasuk band yang kelihatan, inframerah, dan ultraviolet. Kamera multispektral menyediakan maklumat yang lebih kaya daripada kamera RGB biasa, menjadikannya sangat sesuai untuk banyak rantau aplikasi, termasuk klasifikasi produk pertanian, pemeriksaan ladang, keselamatan makanan, pemantauan alam sekitar, dll.
Pembangunan kamera multispektral
Pada tahun 1960 -an, teknologi pengesanan baru muncul, iaitu teknologi pengimejan multispektral. Pada masa yang sama menyediakan maklumat mengenai sasaran dalam jalur spektrum yang berbeza, dan menggabungkan teknologi pengimejan dengan teknologi spektroskopi. Dengan merancang sistem optik.
Kamera filem udara biasa yang boleh digunakan tidak lama lagi hanya dapat membayangkan satu jalur spektrum tunggal tertentu, tetapi tidak dapat dibawa. Maklumat sasaran. Kamera multispektral yang dibangunkan boleh melakukan pencitraan multispektral dan multispektral. Kaedah ini terutamanya bergantung pada kesan penapisan penapis tali pinggang. Dengan menggabungkan penapis, maklumat ditapis oleh sasaran yang sama dalam jalur frekuensi yang berbeza boleh diterima pada masa yang sama, mencapai imej dalam pelbagai spektrum yang luas. Kamera multispektral boleh dibahagikan kepada struktur pemisahan prisma, struktur roda penapis, dan struktur pemisahan roda penapis yang dibezakan kaedah pemisahan.
Klasifikasi kamera multispektral
Spektrum Prism
Kamera multispektral spektrum Prism biasanya termasuk sistem optik input yang membimbing lampu kemalangan yang mungkin termasuk kanta atau komponen optik lain untuk memfokuskan cahaya ke prisma. Splitter Beam Prism adalah komponen teras. Kamera digunakan untuk menyebarkan cahaya kemalangan ke dalam spektrum panjang gelombang yang berbeza. Biasanya, kamera menggunakan satu atau lebih prisma, masing -masing sepadan dengan jalur panjang gelombang. Pelbagai prisma boleh disambungkan secara siri untuk menyebarkan pelbagai jalur panjang gelombang. Dengan memisahkan cahaya panjang gelombang yang berbeza melalui prisma, cahaya yang dipisahkan memasuki kawasan yang berbeza. Imej pelbagai spektrum boleh digunakan untuk pensampelan.
Pencitraan multispektral adalah kaedah untuk mendapatkan dan menganalisis imej data dari jalur spektrum yang berbeza. Imej warna dan imej multispektral dapat menangkap maklumat melalui spektrum yang luas, termasuk band yang kelihatan ini band yang berbeza sesuai dengan julat panjang gelombang dan panjang gelombang yang berlainan. Bahan mencerminkan, menyerap, atau menghantar cahaya dengan cara yang berbeza.
Kamera multispektral menggunakan pelbagai sensor optik atau penapis untuk memisahkan dan menangkap cahaya panjang gelombang yang berbeza. Pada masa yang sama menangkap imej setiap jalur panjang gelombang, menjadikannya peranti kamera yang menangkap maklumat spektrum pada jarak panjang gelombang yang berbeza. Ini berbeza dengan kamera RGB biasa, yang hanya boleh menangkap imej dalam jalur cahaya yang kelihatan, manakala kamera multispektral kamera dapat menangkap spektrum yang luas, biasanya termasuk band yang kelihatan, inframerah, dan ultraviolet. Kamera multispektral menyediakan maklumat yang lebih kaya daripada kamera RGB biasa, menjadikannya sangat sesuai untuk banyak rantau aplikasi, termasuk klasifikasi produk pertanian, pemeriksaan ladang, keselamatan makanan, pemantauan alam sekitar, dll.
Pembangunan kamera multispektral
Pada tahun 1960 -an, teknologi pengesanan baru muncul, iaitu teknologi pengimejan multispektral. Pada masa yang sama menyediakan maklumat mengenai sasaran dalam jalur spektrum yang berbeza, dan menggabungkan teknologi pengimejan dengan teknologi spektroskopi. Dengan merancang sistem optik.
Kamera filem udara biasa yang boleh digunakan tidak lama lagi hanya dapat membayangkan satu jalur spektrum tunggal tertentu, tetapi tidak dapat dibawa. Maklumat sasaran. Kamera multispektral yang dibangunkan boleh melakukan pencitraan multispektral dan multispektral. Kaedah ini terutamanya bergantung pada kesan penapisan penapis tali pinggang. Dengan menggabungkan penapis, maklumat ditapis oleh sasaran yang sama dalam jalur frekuensi yang berbeza boleh diterima pada masa yang sama, mencapai imej dalam pelbagai spektrum yang luas. Kamera multispektral boleh dibahagikan kepada struktur pemisahan prisma, struktur roda penapis, dan struktur pemisahan roda penapis yang dibezakan kaedah pemisahan.
Klasifikasi kamera multispektral
Spektrum Prism
Kamera multispektral spektrum Prism biasanya termasuk sistem optik input yang membimbing lampu kemalangan yang mungkin termasuk kanta atau komponen optik lain untuk memfokuskan cahaya ke prisma. Splitter Beam Prism adalah komponen teras. Kamera digunakan untuk menyebarkan cahaya kemalangan ke dalam spektrum panjang gelombang yang berbeza. Biasanya, kamera menggunakan satu atau lebih prisma, masing -masing sepadan dengan jalur panjang gelombang. Pelbagai prisma boleh disambungkan secara siri untuk menyebarkan pelbagai jalur panjang gelombang. Dengan memisahkan cahaya panjang gelombang yang berbeza melalui prisma, cahaya yang dipisahkan memasuki kawasan yang berbeza. Imej pelbagai spektrum boleh digunakan untuk pensampelan.
Kelebihan:
Kadar Bingkai Tinggi: Sangat penting untuk aplikasi dengan resolusi suhu tinggi, seperti pemantauan proses dinamik
Resolusi Penuh: mampu menangkap semua kumpulan dalam julat panjang gelombang yang berterusan
Tiada kerugian: Kerja berdasarkan prinsip refleksi dan penyebaran, tanpa mengurangkan intensiti cahaya
Kekurangan:
Kos yang tinggi: Kos penyesuaian komponen optik dan laluan optik sangat tinggi.
Saiz Besar: Kamera multispektral berasaskan prisma biasanya memerlukan prisma bersaiz besar dan komponen optik untuk menghasilkan kamera terlalu besar
Teknologi Roda Penapis
Gunakan putaran penapis untuk mendapatkan imej spektrum pelbagai saluran. Penapis ini biasanya terletak di roda penapis ini biasanya menyokong jalur frekuensi 8-12, masing-masing sepadan dengan julat spektrum yang berbeza. Salah satu kelebihan ialah pemantulan spektrum setiap piksel boleh ditentukan dengan memproses imej multispektral setiap jalur frekuensi mempunyai resolusi spatial lengkap, sambil membenarkan penapis tersuai dan menggantikan mengikut keperluan aplikasi tertentu. Walau bagaimanapun, kamera perlu beralih secara berterusan antara jalur frekuensi yang berbeza, dan kelajuan imej sangat perlahan. Oleh itu, ia hanya sesuai untuk menembak sasaran tetap.
Kadar Bingkai Tinggi: Sangat penting untuk aplikasi dengan resolusi suhu tinggi, seperti pemantauan proses dinamik
Resolusi Penuh: mampu menangkap semua kumpulan dalam julat panjang gelombang yang berterusan
Tiada kerugian: Kerja berdasarkan prinsip refleksi dan penyebaran, tanpa mengurangkan intensiti cahaya
Kekurangan:
Kos yang tinggi: Kos penyesuaian komponen optik dan laluan optik sangat tinggi.
Saiz Besar: Kamera multispektral berasaskan prisma biasanya memerlukan prisma bersaiz besar dan komponen optik untuk menghasilkan kamera terlalu besar
Teknologi Roda Penapis
Gunakan putaran penapis untuk mendapatkan imej spektrum pelbagai saluran. Penapis ini biasanya terletak di roda penapis ini biasanya menyokong jalur frekuensi 8-12, masing-masing sepadan dengan julat spektrum yang berbeza. Salah satu kelebihan ialah pemantulan spektrum setiap piksel boleh ditentukan dengan memproses imej multispektral setiap jalur frekuensi mempunyai resolusi spatial lengkap, sambil membenarkan penapis tersuai dan menggantikan mengikut keperluan aplikasi tertentu. Walau bagaimanapun, kamera perlu beralih secara berterusan antara jalur frekuensi yang berbeza, dan kelajuan imej sangat perlahan. Oleh itu, ia hanya sesuai untuk menembak sasaran tetap.
Pelbagai penapis
Kamera multispektral berdasarkan pelbagai penapisan boleh mendapatkan imej multispektral dalam satu pukulan tanpa saiz atau kos yang semakin meningkat. Mereka biasanya boleh menyokong pelbagai saluran cahaya yang boleh dilihat, inframerah gelombang pendek, dan pendek gelombang. Digunakan untuk pertanian, pemantauan alam sekitar, penderiaan jauh, dan imej satelit. Bilangan penapis pada array penapis adalah terhad.
Teknologi kamera multispektral
Visi manusia adalah tricolor, yang bermaksud bahawa setiap warna adalah produk isyarat yang dihasilkan oleh tiga jenis penerima cahaya. Sel-sel terletak di retina kami, yang merupakan fungsi yang membatasi bidang pandangan kami ke ruang warna tiga dimensi. Seperti telefon bimbit, ia membolehkan anda mengembangkan bidang pandangan anda ke ruang warna dimensi tinggi dan merenungkan semua ruang tersembunyi. Salah satu cara untuk mencapai matlamat ini ialah menggunakan imej multispektral. Kubus ini mengandungi banyak maklumat. Persoalan mengenai analisis spektrum setiap objek adalah, bagaimana kita memperoleh imej sempit ini?
Apabila cahaya melewati pelbagai permukaan dengan salutan anti reflektif, ia akan mencerminkan dan mengganggu jurang yang dipisahkan. Permukaan ini mengakibatkan spektrum penghantaran jalur sempit struktur. Dalam penapis ini, spektrum penghantaran akan beralih. Puncak penghantaran akan beralih ke julat inframerah.
Kamera multispektral berdasarkan pelbagai penapisan boleh mendapatkan imej multispektral dalam satu pukulan tanpa saiz atau kos yang semakin meningkat. Mereka biasanya boleh menyokong pelbagai saluran cahaya yang boleh dilihat, inframerah gelombang pendek, dan pendek gelombang. Digunakan untuk pertanian, pemantauan alam sekitar, penderiaan jauh, dan imej satelit. Bilangan penapis pada array penapis adalah terhad.
Teknologi kamera multispektral
Visi manusia adalah tricolor, yang bermaksud bahawa setiap warna adalah produk isyarat yang dihasilkan oleh tiga jenis penerima cahaya. Sel-sel terletak di retina kami, yang merupakan fungsi yang membatasi bidang pandangan kami ke ruang warna tiga dimensi. Seperti telefon bimbit, ia membolehkan anda mengembangkan bidang pandangan anda ke ruang warna dimensi tinggi dan merenungkan semua ruang tersembunyi. Salah satu cara untuk mencapai matlamat ini ialah menggunakan imej multispektral. Kubus ini mengandungi banyak maklumat. Persoalan mengenai analisis spektrum setiap objek adalah, bagaimana kita memperoleh imej sempit ini?
Apabila cahaya melewati pelbagai permukaan dengan salutan anti reflektif, ia akan mencerminkan dan mengganggu jurang yang dipisahkan. Permukaan ini mengakibatkan spektrum penghantaran jalur sempit struktur. Dalam penapis ini, spektrum penghantaran akan beralih. Puncak penghantaran akan beralih ke julat inframerah.
Seawal tahun 1987, Melonson melaksanakan prinsip ini menggunakan peranti MEMS. Walau bagaimanapun, penapis Fabry Perot semasa berdasarkan MEMS adalah julat tunas mereka sangat terhad, dan mereka hanya dapat mengurangkan jurang pertama dan ketiga. Ketiga, fenomena menarik akan diduduki. Imej multispectral memerlukan penapis yang sangat luas yang boleh menyesuaikan julat dan menarik. Fenomena ini boleh dielakkan dengan hanya decoupling peranti optik dan MEMS.
Dalam reka bentuk ini, kami mempunyai cermin bergerak dengan satu set elektrod luaran. Gambar di bawah adalah gambar fizikal penapis yang boleh ditapis. Ia hanya tebal 1.05mm dan terdiri daripada tiga wafer. Dalam konsep ini, apabila kita menggunakan voltan memandu, jurang optik tidak lagi berkurangan tetapi meningkat, dan reka bentuk ini dapat mencapai pengembangan jurang sebanyak 6 kali.
Kamera multispektral yang serasi ini untuk telefon bimbit telah digunakan secara meluas dalam pemeriksaan pertanian, memandu autonomi, automasi perindustrian, pengiktirafan muka, perubatan, dan lain-lain melalui ujian, ia boleh beroperasi secara normal dalam pelbagai suhu dan tekanan, jauh melebihi Piawaian toleransi telefon bimbit.
