Що таке багатоспектральна технологія візуалізації
Передмова.
Багатоспектральна візуалізація - це метод отримання та аналізу зображень даних з різних спектральних смуг. Кольорові зображення та мультиспектральні зображення можуть зафіксувати інформацію по широкому спектру, включаючи видимі смуги, ці різні смуги відповідають різним діапазоном довжин хвиль та довжин хвиль. Матеріали відображають, поглинають або передають світло по -різному.
Багатоспектральні камери використовують кілька оптичних датчиків або фільтрів для розділення та зйомки світла різних довжин хвиль. Одночасно фіксують зображення кожної діапазону довжин хвиль, що робить його пристроєм камери, який фіксує спектральну інформацію на різних діапазонах довжин хвиль. Це відрізняється від звичайних камер RGB, які можуть фіксувати зображення лише у видимій смузі світла, тоді як мультиспектральні камери Камера може зафіксувати широкий спектр, як правило, включаючи видиме світло, інфрачервоне та ультрафіолетове смуги. Мультиспектральні камери надають більш багату інформацію, ніж звичайні камери RGB, що робить їх особливо придатними для багатьох застосувань, включаючи класифікацію сільськогосподарських продуктів, огляд фермерських господарств, безпеку харчових продуктів, моніторинг навколишнього середовища тощо
Розробка мультиспектральних камер
У 1960 -х роках з'явилася нова технологія виявлення, а саме технологічна технологія візуалізації. Одночасно надання інформації про цілі в різних спектральних смугах та поєднання технології візуалізації з спектроскопічною технологією. Проектуючи оптичну систему.
Звичайні камери повітряної плівки, які незабаром можна використовувати, можуть лише уявити собі конкретну спектральну смугу, але їх неможливо переносити. Цільова інформація. Розроблена мультиспектральна камера може виконувати мультиспектральні та мультиспектральні візуалізації. Цей метод в основному спирається на ефект фільтрації ременя. Поєднуючи фільтри, інформація фільтрується однаковими цілями в різних діапазонах частот може бути отримана одночасно, досягаючи зображень у широкому спектральному діапазоні. Мультиспектральні камери можна розділити на структуру розділення призми, структуру колеса фільтрів та структуру розділення колеса, що диференційоване.
Класифікація мультиспектральних камер
Спектр призми
Спектральні багатоспектральні камери Prism, як правило, включають вхідну оптичну систему, яка керує вогнями нещасних випадків, вона може включати лінзи або інші оптичні компоненти, щоб зосередити світло на призмі. Розпліттер променя призми є основним компонентом. Камера використовується для розповсюдження світла ДТП у спектри різних довжин хвиль. Зазвичай камера використовує одну або кілька призми, кожна з яких відповідає смузі довжини хвилі. Кілька призми можуть бути з'єднані послідовно з розсіюванням декількох смуг довжини хвилі. Відокремлюючи світло різних довжин хвиль через призму, відокремлене світло потрапляє в різні області. Для відбору проб можна використовувати багато спектральні зображення.
Багатоспектральна візуалізація - це метод отримання та аналізу зображень даних з різних спектральних смуг. Кольорові зображення та мультиспектральні зображення можуть зафіксувати інформацію по широкому спектру, включаючи видимі смуги, ці різні смуги відповідають різним діапазоном довжин хвиль та довжин хвиль. Матеріали відображають, поглинають або передають світло по -різному.
Багатоспектральні камери використовують кілька оптичних датчиків або фільтрів для розділення та зйомки світла різних довжин хвиль. Одночасно фіксують зображення кожної діапазону довжин хвиль, що робить його пристроєм камери, який фіксує спектральну інформацію на різних діапазонах довжин хвиль. Це відрізняється від звичайних камер RGB, які можуть фіксувати зображення лише у видимій смузі світла, тоді як мультиспектральні камери Камера може зафіксувати широкий спектр, як правило, включаючи видиме світло, інфрачервоне та ультрафіолетове смуги. Мультиспектральні камери надають більш багату інформацію, ніж звичайні камери RGB, що робить їх особливо придатними для багатьох застосувань, включаючи класифікацію сільськогосподарських продуктів, огляд фермерських господарств, безпеку харчових продуктів, моніторинг навколишнього середовища тощо
Розробка мультиспектральних камер
У 1960 -х роках з'явилася нова технологія виявлення, а саме технологічна технологія візуалізації. Одночасно надання інформації про цілі в різних спектральних смугах та поєднання технології візуалізації з спектроскопічною технологією. Проектуючи оптичну систему.
Звичайні камери повітряної плівки, які незабаром можна використовувати, можуть лише уявити собі конкретну спектральну смугу, але їх неможливо переносити. Цільова інформація. Розроблена мультиспектральна камера може виконувати мультиспектральні та мультиспектральні візуалізації. Цей метод в основному спирається на ефект фільтрації ременя. Поєднуючи фільтри, інформація фільтрується однаковими цілями в різних діапазонах частот може бути отримана одночасно, досягаючи зображень у широкому спектральному діапазоні. Мультиспектральні камери можна розділити на структуру розділення призми, структуру колеса фільтрів та структуру розділення колеса, що диференційоване.
Класифікація мультиспектральних камер
Спектр призми
Спектральні багатоспектральні камери Prism, як правило, включають вхідну оптичну систему, яка керує вогнями нещасних випадків, вона може включати лінзи або інші оптичні компоненти, щоб зосередити світло на призмі. Розпліттер променя призми є основним компонентом. Камера використовується для розповсюдження світла ДТП у спектри різних довжин хвиль. Зазвичай камера використовує одну або кілька призми, кожна з яких відповідає смузі довжини хвилі. Кілька призми можуть бути з'єднані послідовно з розсіюванням декількох смуг довжини хвилі. Відокремлюючи світло різних довжин хвиль через призму, відокремлене світло потрапляє в різні області. Для відбору проб можна використовувати багато спектральні зображення.
Переваги:
Висока частота кадрів: Дуже важлива для додатків з високою роздільною здатністю, наприклад, моніторинг динамічних процесів
Повна роздільна здатність: здатна захоплювати всі смуги в межах безперервної довжини хвилі
Без втрати: робота на основі принципів відображення та дисперсії, не зменшуючи інтенсивності світла
Недоліки:
Висока вартість: Вартість коригування оптичних компонентів та оптичних шляхів дуже висока.
Великий розмір: багатоспектральні камери на основі призми, як правило, потребують великих призм та оптичних компонентів для виготовлення камери занадто великої
Технологія фільтрів колеса
Використовуйте обертання фільтра для отримання багатоканальних спектральних зображень. Ці фільтри, як правило, розташовані в цьому фільтрувальному колесі, як правило, підтримують 8-12 частотних смуг, кожна з яких відповідає різному спектральному діапазону. Однією з переваг є те, що спектральне відбиття кожного пікселя можна визначити шляхом обробки мультиспектральних зображень, що кожна діапазон частот має повну просторову роздільну здатність, дозволяючи користувальницькі фільтри та замінити відповідно до конкретних вимог до застосування. Однак камеру потрібно постійно перемикатися між різними діапазоном частот, а швидкість зображення дуже повільна. Тому він підходить лише для зйомки фіксованих цілей.
Висока частота кадрів: Дуже важлива для додатків з високою роздільною здатністю, наприклад, моніторинг динамічних процесів
Повна роздільна здатність: здатна захоплювати всі смуги в межах безперервної довжини хвилі
Без втрати: робота на основі принципів відображення та дисперсії, не зменшуючи інтенсивності світла
Недоліки:
Висока вартість: Вартість коригування оптичних компонентів та оптичних шляхів дуже висока.
Великий розмір: багатоспектральні камери на основі призми, як правило, потребують великих призм та оптичних компонентів для виготовлення камери занадто великої
Технологія фільтрів колеса
Використовуйте обертання фільтра для отримання багатоканальних спектральних зображень. Ці фільтри, як правило, розташовані в цьому фільтрувальному колесі, як правило, підтримують 8-12 частотних смуг, кожна з яких відповідає різному спектральному діапазону. Однією з переваг є те, що спектральне відбиття кожного пікселя можна визначити шляхом обробки мультиспектральних зображень, що кожна діапазон частот має повну просторову роздільну здатність, дозволяючи користувальницькі фільтри та замінити відповідно до конкретних вимог до застосування. Однак камеру потрібно постійно перемикатися між різними діапазоном частот, а швидкість зображення дуже повільна. Тому він підходить лише для зйомки фіксованих цілей.
Фільтр -масив
Багатоспектральна камера на основі фільтрувального масиву може отримати багатоспектральні зображення за один кадр без збільшення розміру або витрат. Зазвичай вони можуть підтримувати кілька каналів видимого світла, майже інфрачервоні та короткохвильові інфрачервоні. Застосовується до сільського господарства, моніторингу навколишнього середовища, дистанційного зондування та супутникових знімків. Кількість фільтрів у масиві фільтру обмежена.
Мультиспектральна технологія камери
Бачення людини є триколірним, а це означає, що кожен колір є продуктом сигналів, що утворюються трьома типами світлових приймачів. Клітини розташовані на нашій сітківці, що є функцією, яка обмежує наше поле зору на тривимірний колірний простір. Як і мобільний телефон, він дозволяє розширити поле зору на високомірний колірний простір і задуматися про всі приховані простори. Один із способів досягти цього - використовувати мультиспектральні зображення. Цей куб містить багато інформації. Питання про спектральний аналіз кожного об'єкта полягає в тому, як ми можемо отримати це вузькосмугове зображення?
Коли світло проходить через кілька поверхонь з анти відбиваючими покриттями, воно відображатиме та перешкоджатиме відокремленим прогалинам. Ці поверхні призводять до вузьких спектрів передачі смуги структури. У цьому фільтрі спектр передачі зміститься. Пік передачі перейде на інфрачервоний діапазон.
Багатоспектральна камера на основі фільтрувального масиву може отримати багатоспектральні зображення за один кадр без збільшення розміру або витрат. Зазвичай вони можуть підтримувати кілька каналів видимого світла, майже інфрачервоні та короткохвильові інфрачервоні. Застосовується до сільського господарства, моніторингу навколишнього середовища, дистанційного зондування та супутникових знімків. Кількість фільтрів у масиві фільтру обмежена.
Мультиспектральна технологія камери
Бачення людини є триколірним, а це означає, що кожен колір є продуктом сигналів, що утворюються трьома типами світлових приймачів. Клітини розташовані на нашій сітківці, що є функцією, яка обмежує наше поле зору на тривимірний колірний простір. Як і мобільний телефон, він дозволяє розширити поле зору на високомірний колірний простір і задуматися про всі приховані простори. Один із способів досягти цього - використовувати мультиспектральні зображення. Цей куб містить багато інформації. Питання про спектральний аналіз кожного об'єкта полягає в тому, як ми можемо отримати це вузькосмугове зображення?
Коли світло проходить через кілька поверхонь з анти відбиваючими покриттями, воно відображатиме та перешкоджатиме відокремленим прогалинам. Ці поверхні призводять до вузьких спектрів передачі смуги структури. У цьому фільтрі спектр передачі зміститься. Пік передачі перейде на інфрачервоний діапазон.
Ще в 1987 році Мелосон реалізував цей принцип, використовуючи пристрої MEMS. Однак нинішні фільтри Фабрі Перо на основі MEMS є їх регульованим діапазоном дуже обмежений, і вони можуть зменшити лише перші та третій прогалини. По -третє, буде зайняте явище тягнення. Багатоспектральні зображення потребують дуже широких фільтрів, які можуть регулювати діапазон та тягнути. Цього явища можна уникнути, просто роз'єднавши оптичні та пристрої MEMS.
У цій конструкції у нас є рухоме дзеркало з набором зовнішніх електродів. Зображення нижче - це фізична картина регульованого фільтра. Він товщиною всього 1,05 мм і складається з трьох вафель. У цій концепції, коли ми застосовуємо водійську напругу, оптичний проміжок більше не зменшується, а збільшується, і ця конструкція може досягти розширення зазору в 6 разів.
Ця сумісна мультиспектральна камера для мобільних телефонів знизу вгору широко використовується в сільськогосподарському огляді, автономному водінні, промисловому автоматизації, розпізнаванні обличчя, медицині тощо. За допомогою тестування вона може нормально працювати в широкому діапазоні температури та тиску, що значно перевищує перевищення Стандарти толерантності мобільних телефонів.
