Kamera hyperspectral dapat menggabungkan teknologi pencitraan dengan teknologi deteksi spektral. Saat mencitrakan fitur spasial target, ia dapat membentuk beberapa pita sempit untuk setiap piksel spasial untuk mencapai cakupan spektral berkelanjutan, dan informasi spektral yang berbeda dapat sepenuhnya mencerminkan interior objek. perbedaan struktur fisik dan komposisi kimia. Dibandingkan dengan pencitraan dua-dimensi spasial tradisional, kamera hiperspektral dapat secara bersamaan memperoleh informasi spasial dan spektral target. Di bawah resolusi spasial tertentu, ia dapat memperoleh spektrum karakteristik kontinu yang unik dari objek dalam rentang spektral yang luas, yang dapat sangat meningkatkan akurasi objek. Identifikasi dan pendeteksian yang akurat memiliki keuntungan yang signifikan dan kini telah menjadi teknologi canggih-yang penting untuk penginderaan jauh di tanah.
Dengan perkembangan pesat teknologi pelapisan filter, pengembangan kamera hiperspektral spektroskopi filter telah sangat dipromosikan. Keuntungan dari ukuran ringan dan kecil telah menjadi bagian penting dari muatan penginderaan jauh hiperspektral, dan telah banyak digunakan dalam jaringan konstelasi satelit hiperspektral mikro-nano.
According to Memes Consulting, recently, the research group of Liu Chunyu from the Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics of the Chinese Academy of Sciences published a report on "The Development Status and Trends of Filter Spectroscopic Hyperspectral Cameras" in the journal "Infrared and Laser Engineering". article on the subject. Researcher Liu Chunyu is mainly engaged in the research of optical system design and overall design of optoelectronic system.
Diagram skema dari prinsip pencitraan hiperspektral
Penelitian ini terutama meninjau filter-kamera hyperspectral split, dan memperkenalkan filter khas-payload pencitraan hyperspectral spaceborne split di rumah dan di luar negeri, serta filter-sistem pencitraan hyperspectral split di bawah pembangunan di lapangan. Solusi teknis, indikator kinerja dan prospek aplikasi dari sistem ini dianalisis, dan karakteristik teknis, kelebihan dan kekurangan kamera hiperspektral berdasarkan prinsip spektroskopi filter dijelaskan. Akhirnya, tren pengembangan kamera hiperspektral spektroskopi filter diprospek.
Kamera hiperspektral roda filter menggunakan roda filter sebagai elemen pemisah-cahaya, dan memperoleh gambar spektral dari pita panjang gelombang yang berbeda dengan memutar roda filter, sehingga menyelesaikan pemisahan cahaya polikromatik menjadi cahaya monokromatik. Komponen kunci dari kamera hyperspectral roda filter adalah roda filter, yang dapat menggantikan roda filter dari rentang spektral yang sesuai sesuai dengan pita pengamatan yang berbeda. Struktur jalur optik sederhana dan pita spektral dapat diganti secara fleksibel. Dengan perkembangan teknologi pencitraan spektral, jumlah pita deteksi meningkat, dan roda filter tidak lagi dapat memenuhi pengamatan spektrum luas dan resolusi tinggi, sehingga semakin banyak digunakan dalam deteksi multi-spektral.
Kamera hyperspectral filter merdu menggunakan filter merdu sebagai komponen spektroskopi. Menurut metode penyetelan yang berbeda, mereka terutama dibagi menjadi kamera hyperspectral filter kristal cair (LCTF), filter akustik yang dapat disetel acousto-filter yang dapat disetel optik Acousto-Kamera hiperspektral Filter Menyesuaikan Optik (AOTF), filter rongga FP yang dapat disetel MEMS (MEMS Tunable Fabry-Perot Cavity Filters) kamera hiperspektral.
Kamera hiperspektral filter berbentuk baji-, juga dikenal sebagai kamera hiperspektral tipe filter gradien, dapat mencapai pengambilan sampel kontinu di wilayah spektral dan wilayah spasial. Konsep desainnya adalah menggunakan media film tipis berlapis-berbentuk baji-lapisan sebagai filter, dan dipasang pada posisi yang dekat dengan detektor array-dimensi dua, sehingga beberapa piksel detektor sesuai dengan pita spektral tertentu dari filter gradien. Menurut hubungan yang sesuai antara setiap pita panjang gelombang dari filter gradien dan piksel detektor, kamera hiperspektral dengan filter gradien dapat dibagi menjadi tipe gradien linier dan tipe array filter.
Struktur Filter Gradien Linier dan Diagram Spektral
Quantum dots, also known as "nanocrystals", are inorganic materials with high intrinsic stability and a radius smaller than that of the bulk exciton Bohr radius. By integrating different types of quantum dots, simultaneous detection of different wavelengths can be achieved. The quantum dot spectrometer (CQD) is developed based on this principle. Spectrometers in the traditional concept are equipped with high-precision optical and mechanical components, which are bulky, expensive, and complex in structure, and their application fields are severely limited.
Diagram skematis dari-spektrometer titik kuantum inframerah
Secara umum, kamera hiperspektral spektroskopi filter masih dalam masa pertumbuhan, dan resolusi spektralnya tidak dapat dibandingkan dengan -metode spektroskopi dispersi kisi presisi tinggi. Arah pengembangan umum kamera hiperspektral, terutama dengan perkembangan teknologi pelapisan dan bahan baru seperti titik kuantum, resolusi spektral dan tingkat pemanfaatan energi kamera hiperspektral berdasarkan pelapisan telah sangat meningkat, dan biaya penelitian dan pengembangan diperkirakan akan meningkat. peningkatan lebih lanjut. Selain itu, kombinasi filter dan detektor akan lebih meningkatkan resolusi spektral sistem, yang bahkan dapat dibandingkan dengan spektroskopi dispersi kisi-presisi tinggi. Oleh karena itu, kombinasi elemen filter dan detektor juga merupakan jenis pelapis. Tren perkembangan utama dalam kamera spektral. Tidak sulit untuk melihat bahwa pengembangan filter-kamera hiperspektral jenis akan mendorong perkembangan subversif di bidang pencitraan hiperspektral, dan dengan demikian mendorong pengembangan teknologi penginderaan jauh hiperspektral untuk satelit-nano mikro , yang akan berada di orbit untuk konstelasi masa depan satelit mikro-nano hyperspectral. Operasi bisnis, lebih baik melayani ekonomi nasional dan meletakkan dasar teknis.
Proyek ini didukung oleh Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Nasional Tiongkok (41504143), Proyek Pengembangan Peralatan Penelitian Ilmiah Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (YJKYYQ20190044), Yayasan Ilmu Pengetahuan Alam Provinsi Anhui (1908085 ME135), dan Asosiasi Promosi Inovasi Pemuda Akademi Ilmu Pengetahuan Tiongkok (2016203).
