高光譜成像儀的應(yīng)用領(lǐng)域和范圍,通常由其系統(tǒng)自身的性能參數(shù)決定。高光譜成像儀用于系統(tǒng)評估的性能參數(shù)有很多,主要包括工作光譜范圍、光譜分辨率、探測器凝視時間、信噪比和集光本領(lǐng)等。本文對高光譜成像儀的性能評估參數(shù)做了詳細的介紹,對高光譜成像儀知識感興趣的朋友不妨了解一下!
高光譜成像儀的性能評估參數(shù):
1.工作光譜范圍
工作光譜范圍指光譜儀能夠記錄的光譜范圍,其主要由光學系統(tǒng)中光學元件的光譜透過率或者反射率,及所選探測器的光譜靈敏度范圍決定。
2.光譜分辨率
光譜分辨率為探測光譜輻射能量的最小波長間隔,即光譜探測能力。對于光學系統(tǒng)來說,一般將其定義為光譜通道的波段寬度,即在工作光譜范圍內(nèi),其分光元件所得光譜通道越多、波段寬度越窄,光譜分辨率越高;對于探測器來說,其被嚴格定義為儀器達到光譜響應(yīng)最大值的50%時的波長寬度,探測器能夠識別的波段數(shù)越多、波普范圍越窄,地面物體信息越容易區(qū)分和識別,針對性越強。
3.信噪比
信噪比(SNR),其定義為成像光譜儀所采集的目標信號(Vs)和(VN)的比值,其結(jié)果直接影響了目標圖像分類和識別等數(shù)據(jù)處理效果。光學系統(tǒng)信噪比表達式為:
上式中,δ為探測器的像元尺寸,tin為探測器能量積分時間,τa為大氣的平均透過率,τb為光學系統(tǒng)平均透過率,E為太陽在地面的光普照度,D*為探測器的可探測比,ρ為地物的反射率,z為太陽天頂角,Xt為光譜帶寬,F(xiàn)為光學系統(tǒng)的F數(shù),Δf為噪聲等效帶寬。由上面公式可知,光學系統(tǒng)的F數(shù)越小,系統(tǒng)透過率越高,探測器像元尺寸越大、探測效率越高,儀器的信噪比越高。
4.探測器凝視時間
探測器凝視時間指儀器的瞬時視場掃過地元目標時,探測器的光能量積分時間。凝視時間越長,探測器積分能量越多,光譜響應(yīng)越強,所獲取的目標圖像信噪比越高。
5.集光本領(lǐng)
集光本領(lǐng)表示光譜儀收集和傳遞光能量的本領(lǐng),即表明目標自身輻射的光譜亮度和儀器能夠探測的光度數(shù)值的關(guān)系。對于成像光譜儀來說,集光本領(lǐng)可通過計算狹縫面積和孔徑立體角之積得到,其中狹縫寬度對光譜分辨率有影響,其尺寸應(yīng)與像元尺寸一致,因此可通過增大光學系統(tǒng)的孔徑立體角提高集光本領(lǐng)。
三恩時SC250近紅外高光譜成像儀怎么樣?
SC250近紅外高光譜成像儀是一款全新設(shè)計制造的高光譜成像儀器,內(nèi)置推掃結(jié)構(gòu)可以快速實現(xiàn)光譜影像的連續(xù)采集,在900-1700nm波段具有較高的靈敏度和穩(wěn)定性,通過輔助相機實現(xiàn)對掃描區(qū)域的監(jiān)控,主機內(nèi)置電源模塊,可實現(xiàn)快速架設(shè)完成數(shù)據(jù)采集作業(yè)。該儀器配置標準的信號采集軟件,可進行高光譜影像及光譜數(shù)據(jù)的采集和簡單處理,可實時獲取樣品光譜及影像信息,將掃描結(jié)果存儲為圖像、表格等各種格式,數(shù)據(jù)可以被多種第三方專業(yè)的數(shù)據(jù)分析軟件調(diào)用,極大的擴展了儀器的使用范圍。SC250近紅外高光譜成像儀具有以下優(yōu)勢:
1、分辨率高,成像更清晰
1)內(nèi)置輔助相機,實現(xiàn)對掃描區(qū)域的監(jiān)控;
2)圖像分辨率高,可達320*320;
3)采用透射光柵分光方式,具有高衍射效率;
4)使用高穩(wěn)定性的InGaAs探測器,探測效率高,均勻性好,在弱光下也有極高的靈敏度;
2、測量范圍廣,信息全面
1)光譜范圍覆蓋900-1700nm的近紅外光,波長分辨率優(yōu)于6nm;
2)光譜波段數(shù)256,可達256個光譜通道;
3)多種焦距鏡頭可選,8mm/16mm/ 25mm/35mm焦距鏡頭可根據(jù)用戶需求更換;
4)光譜圖像包含空間、輻射、波譜信息,具有圖譜合一的特點;
3、成像效率高,信息采集快
1)高靈敏相機和輔助相機配合使用,采集速度≤5s;
2)成像技術(shù)和光譜技術(shù)相結(jié)合,可以采集連續(xù)的光譜影像信息,提高了數(shù)據(jù)采集的質(zhì)量和效率;
4、數(shù)據(jù)可存儲,傳輸快
1)采集軟件實時獲取樣品光譜及影像信息,提供SDK便捷易用的二次開發(fā)支持;
2)數(shù)據(jù)接口采用GigE,可實現(xiàn)軟硬件間數(shù)據(jù)的快速傳輸;
5、應(yīng)用領(lǐng)域多,適用性強
1)可在0-40°的溫度下使用;
2)應(yīng)用范圍涉及陸地、大氣、海洋等多維空間;
3)應(yīng)用行業(yè)包括:對地遙感、科學研究、醫(yī)學診療、文物檢測、水質(zhì)檢測、工農(nóng)生產(chǎn)、食品安全、航天等。