用于光谱成像应用的相机

2024-12-08

用于光谱成像应用相机SWIR相机HSI和MSI光谱成像技术

Allied Vision食品饮料回收农业和采矿遥测医疗天文学相机


    光谱成像提供了非侵入性、非破坏性和详实的分析功能,彻底革新了许多领域。如今,这一技术已应用在诸多领域,包括食品饮料、回收、农业和采矿遥测、医疗或天文学
光谱成像的核心技术是采集整个电磁波谱中的不同波长图像——从紫外光谱到可见光,再到红外光谱区间。通过分析这些光谱数据,人们可以更深入地了解成像物体或材料的成分、特征和行为。

HSI和MSI光谱成像技术解决方案

  • 高光谱成像(HSI):该技术需要在许多连续的窄光谱带(通常为数百个)拍摄图像,以实现高光谱分辨率。高光谱图像中的每个像素都包含完整的光谱,所有图像共同构成一个HSI图像数据立方体,从而可根据光谱特征详细分析和鉴别材料。


    • 多光谱成像(MSI):与HSI不同,MSI采集有限数量的离散光谱带图像,通常为3-16个。如果待检物体的光谱特征已知,少量光谱带通常能够降低系统成本并加快处理速度。

    线阵扫描系统

    • 基于传统光栅的推扫式HSI相机,可最大限度提高数据质量/光谱分辨率

    • 传感器芯片上的线性渐变滤光片

    快照系统

    • 可调谐光谱滤光片相机

    • 基于干涉仪的傅里叶变换HSI相机,用于低光成像

    • 基于微透镜阵列的光场相机

    • 搭载像素滤光片技术的相机

    用于超光谱和多光谱成像的SWIR相机:

  • 20241208

    Allied Vision提供一系列适用于超光谱和多光谱成像的SWIR相机供选,选型参数包括:分辨率范围从QVGA至SXGA(0.3-1.3 MP)、空间分辨率从30μm至5μm、感光度光谱波长范围从400nm至2.2μm。在支持的光谱范围内,所有相机都具有相对稳定的高量子效率(见左图)。

    Alvium SWIR和Goldeye SWIR相机均支持在空间和光谱两个维度实现灵活的多ROI选取功能,这对于推扫式HSI相机而言是一个巨大的优势。因此,结合相机的高标准帧率,可以加快处理速度并降低计算功率。

    为了构建紧凑的多光谱成像系统,Alvium SWIR相机提供裸板版本,提供去除盖板玻璃订购选项(RCG),可添加像素滤光片阵列,设计专用大批量OEM解决方案。

    而配备了热电式传感器冷却(TEC)功能的Goldeye SWIR相机,能够保持传感器温度稳定,从而降低因暗电流引起的噪声,并延长曝光时间。传感器冷却还可保持极低的噪声,实现更高的SNR。此外,这种情况下还可实现可复现的光谱成像结果。

    通过自动化的2点校正支持功能(可根据需要或如IMX99X等传感器自身要求禁用),所有相机均具备更高的线性度和图像均匀度。



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