Ano ang teknolohiyang imaging multispectral
Foreword.
Ang multispectral imaging ay isang pamamaraan para sa pagkuha at pagsusuri ng mga imahe ng data mula sa iba't ibang mga spectral band. Ang mga imahe ng kulay at mga imahe ng multispectral ay maaaring makunan ng impormasyon sa isang malawak na spectrum, kabilang ang mga nakikitang banda Ang iba't ibang mga banda na tumutugma sa iba't ibang mga saklaw ng haba ng haba at haba ng haba. Ang mga materyales ay sumasalamin, sumipsip, o magpadala ng ilaw sa iba't ibang paraan.
Ang mga multispectral camera ay gumagamit ng maraming mga optical sensor o filter upang paghiwalayin at makuha ang ilaw ng iba't ibang mga haba ng haba. Kasabay na makuha ang mga imahe ng bawat haba ng haba ng haba ng haba, ginagawa itong isang aparato ng camera na nakakakuha ng spectral na impormasyon sa iba't ibang saklaw ng haba ng haba. Ito ay naiiba sa mga regular na RGB camera, na maaari lamang makunan ng mga imahe sa nakikitang light band, habang ang mga multispectral camera ay maaaring makuha ng isang camera ang isang malawak na spectrum, karaniwang kasama ang nakikitang ilaw, infrared, at ultraviolet band. Ang mga multispectral camera ay nagbibigay ng mas mayamang impormasyon kaysa sa mga ordinaryong RGB camera, na ginagawang partikular na angkop para sa maraming mga aplikasyon ng rehiyon, kabilang ang pag -uuri ng produkto ng agrikultura, inspeksyon sa bukid, kaligtasan ng pagkain, pagsubaybay sa kapaligiran, atbp.
Ang pag -unlad ng mga multispectral camera
Noong 1960s, lumitaw ang isang bagong teknolohiya ng pagtuklas, lalo na ang teknolohiyang imaging multispectral. Kasabay na nagbibigay ng impormasyon sa mga target sa iba't ibang mga spectral band, at pagsasama -sama ng teknolohiya ng imaging sa teknolohiyang spectroscopic. Sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng optical system.
Ang mga ordinaryong aerial film camera na maaaring magamit sa lalong madaling panahon ay maaari lamang isipin ang isang tiyak na solong spectral band, ngunit hindi maaaring dalhin. Target na impormasyon. Ang binuo multispectral camera ay maaaring magsagawa ng multispectral at multispectral imaging. Ang pamamaraang ito ay pangunahing nakasalalay sa filter na epekto ng filter ng sinturon. Sa pamamagitan ng pagsasama -sama ng mga filter, ang impormasyon ay na -filter ng parehong mga target sa iba't ibang mga dalas na banda ay maaaring matanggap nang sabay, ang pagkamit ng mga imahe sa isang malawak na hanay ng parang multo. Ang mga multispectral camera ay maaaring nahahati sa istraktura ng paghihiwalay ng prisma, istraktura ng wheel wheel, at istraktura ng paghihiwalay ng wheel na magkakaibang mga pamamaraan ng paghahati.
Pag -uuri ng mga multispectral camera
Prism spectrum
Ang Prism spectral multispectral camera ay karaniwang nagsasama ng isang input optical system na gumagabay sa mga ilaw ng aksidente ay maaaring isama ang mga lente o iba pang mga optical na sangkap upang ituon ang ilaw sa prisma. Ang prism beam splitter ay ang pangunahing sangkap. Ginagamit ang isang camera upang ikalat ang ilaw ng aksidente sa spectra ng iba't ibang mga haba ng haba. Karaniwan, ang isang camera ay gumagamit ng isa o higit pang mga prismo, ang bawat isa ay naaayon sa isang haba ng haba ng haba. Ang maramihang mga prismo ay maaaring konektado sa serye upang ikalat ang maraming mga banda ng haba ng haba. Sa pamamagitan ng paghihiwalay ng ilaw ng iba't ibang mga haba ng haba sa pamamagitan ng isang prisma, ang hiwalay na ilaw ay pumapasok sa iba't ibang mga rehiyon. Ang mga multi spectral na imahe ay maaaring magamit para sa pag -sampling.
Ang multispectral imaging ay isang pamamaraan para sa pagkuha at pagsusuri ng mga imahe ng data mula sa iba't ibang mga spectral band. Ang mga imahe ng kulay at mga imahe ng multispectral ay maaaring makunan ng impormasyon sa isang malawak na spectrum, kabilang ang mga nakikitang banda Ang iba't ibang mga banda na tumutugma sa iba't ibang mga saklaw ng haba ng haba at haba ng haba. Ang mga materyales ay sumasalamin, sumipsip, o magpadala ng ilaw sa iba't ibang paraan.
Ang mga multispectral camera ay gumagamit ng maraming mga optical sensor o filter upang paghiwalayin at makuha ang ilaw ng iba't ibang mga haba ng haba. Kasabay na makuha ang mga imahe ng bawat haba ng haba ng haba ng haba, ginagawa itong isang aparato ng camera na nakakakuha ng spectral na impormasyon sa iba't ibang saklaw ng haba ng haba. Ito ay naiiba sa mga regular na RGB camera, na maaari lamang makunan ng mga imahe sa nakikitang light band, habang ang mga multispectral camera ay maaaring makuha ng isang camera ang isang malawak na spectrum, karaniwang kasama ang nakikitang ilaw, infrared, at ultraviolet band. Ang mga multispectral camera ay nagbibigay ng mas mayamang impormasyon kaysa sa mga ordinaryong RGB camera, na ginagawang partikular na angkop para sa maraming mga aplikasyon ng rehiyon, kabilang ang pag -uuri ng produkto ng agrikultura, inspeksyon sa bukid, kaligtasan ng pagkain, pagsubaybay sa kapaligiran, atbp.
Ang pag -unlad ng mga multispectral camera
Noong 1960s, lumitaw ang isang bagong teknolohiya ng pagtuklas, lalo na ang teknolohiyang imaging multispectral. Kasabay na nagbibigay ng impormasyon sa mga target sa iba't ibang mga spectral band, at pagsasama -sama ng teknolohiya ng imaging sa teknolohiyang spectroscopic. Sa pamamagitan ng pagdidisenyo ng optical system.
Ang mga ordinaryong aerial film camera na maaaring magamit sa lalong madaling panahon ay maaari lamang isipin ang isang tiyak na solong spectral band, ngunit hindi maaaring dalhin. Target na impormasyon. Ang binuo multispectral camera ay maaaring magsagawa ng multispectral at multispectral imaging. Ang pamamaraang ito ay pangunahing nakasalalay sa filter na epekto ng filter ng sinturon. Sa pamamagitan ng pagsasama -sama ng mga filter, ang impormasyon ay na -filter ng parehong mga target sa iba't ibang mga dalas na banda ay maaaring matanggap nang sabay, ang pagkamit ng mga imahe sa isang malawak na hanay ng parang multo. Ang mga multispectral camera ay maaaring nahahati sa istraktura ng paghihiwalay ng prisma, istraktura ng wheel wheel, at istraktura ng paghihiwalay ng wheel na magkakaibang mga pamamaraan ng paghahati.
Pag -uuri ng mga multispectral camera
Prism spectrum
Ang Prism spectral multispectral camera ay karaniwang nagsasama ng isang input optical system na gumagabay sa mga ilaw ng aksidente ay maaaring isama ang mga lente o iba pang mga optical na sangkap upang ituon ang ilaw sa prisma. Ang prism beam splitter ay ang pangunahing sangkap. Ginagamit ang isang camera upang ikalat ang ilaw ng aksidente sa spectra ng iba't ibang mga haba ng haba. Karaniwan, ang isang camera ay gumagamit ng isa o higit pang mga prismo, ang bawat isa ay naaayon sa isang haba ng haba ng haba. Ang maramihang mga prismo ay maaaring konektado sa serye upang ikalat ang maraming mga banda ng haba ng haba. Sa pamamagitan ng paghihiwalay ng ilaw ng iba't ibang mga haba ng haba sa pamamagitan ng isang prisma, ang hiwalay na ilaw ay pumapasok sa iba't ibang mga rehiyon. Ang mga multi spectral na imahe ay maaaring magamit para sa pag -sampling.
Mga kalamangan:
Mataas na rate ng frame: Napakahalaga para sa mga application na may mataas na resolusyon sa temperatura, tulad ng pagsubaybay sa mga dinamikong proseso
Buong Resolusyon: May kakayahang makuha ang lahat ng mga banda sa loob ng isang tuluy -tuloy na saklaw ng haba ng haba
Walang pagkawala: trabaho batay sa mga prinsipyo ng pagmuni -muni at pagpapakalat, nang hindi binabawasan ang intensity ng ilaw
Mga Kakulangan:
Mataas na Gastos: Ang gastos ng pag -aayos ng mga optical na sangkap at mga optical na landas ay napakataas.
Malaking Sukat: Ang mga prisma na batay sa multispectral camera ay karaniwang nangangailangan ng mga malalaking laki ng prisma at mga optical na sangkap para sa paggawa ng camera masyadong malaki
Teknolohiya ng Wheel Wheel
Gumamit ng pag-ikot ng filter upang makakuha ng mga imahe ng multi-channel spectral. Ang mga filter na ito ay karaniwang matatagpuan sa filter wheel na ito ay karaniwang sumusuporta sa 8-12 frequency band, ang bawat isa ay naaayon sa isang iba't ibang mga spectral range. Ang isa sa mga pakinabang ay ang spectral na pagmumuni -muni ng bawat pixel ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagproseso ng mga imahe ng multispectral Ang bawat dalas na banda ay may kumpletong resolusyon ng spatial, habang pinapayagan ang mga pasadyang filter at palitan ayon sa mga tiyak na kinakailangan sa aplikasyon. Gayunpaman, ang camera ay kailangang lumipat nang patuloy sa pagitan ng iba't ibang mga banda ng dalas, at ang bilis ng imahe ay napakabagal. Samakatuwid, angkop lamang ito para sa pagbaril ng mga nakapirming target.
Mataas na rate ng frame: Napakahalaga para sa mga application na may mataas na resolusyon sa temperatura, tulad ng pagsubaybay sa mga dinamikong proseso
Buong Resolusyon: May kakayahang makuha ang lahat ng mga banda sa loob ng isang tuluy -tuloy na saklaw ng haba ng haba
Walang pagkawala: trabaho batay sa mga prinsipyo ng pagmuni -muni at pagpapakalat, nang hindi binabawasan ang intensity ng ilaw
Mga Kakulangan:
Mataas na Gastos: Ang gastos ng pag -aayos ng mga optical na sangkap at mga optical na landas ay napakataas.
Malaking Sukat: Ang mga prisma na batay sa multispectral camera ay karaniwang nangangailangan ng mga malalaking laki ng prisma at mga optical na sangkap para sa paggawa ng camera masyadong malaki
Teknolohiya ng Wheel Wheel
Gumamit ng pag-ikot ng filter upang makakuha ng mga imahe ng multi-channel spectral. Ang mga filter na ito ay karaniwang matatagpuan sa filter wheel na ito ay karaniwang sumusuporta sa 8-12 frequency band, ang bawat isa ay naaayon sa isang iba't ibang mga spectral range. Ang isa sa mga pakinabang ay ang spectral na pagmumuni -muni ng bawat pixel ay maaaring matukoy sa pamamagitan ng pagproseso ng mga imahe ng multispectral Ang bawat dalas na banda ay may kumpletong resolusyon ng spatial, habang pinapayagan ang mga pasadyang filter at palitan ayon sa mga tiyak na kinakailangan sa aplikasyon. Gayunpaman, ang camera ay kailangang lumipat nang patuloy sa pagitan ng iba't ibang mga banda ng dalas, at ang bilis ng imahe ay napakabagal. Samakatuwid, angkop lamang ito para sa pagbaril ng mga nakapirming target.
Array ng filter
Ang isang multispectral camera batay sa isang array ng pag -filter ay maaaring makakuha ng mga multispectral na imahe sa isang shot nang walang pagtaas ng laki o gastos. Maaari silang karaniwang suportahan ang maraming nakikitang mga light channel, malapit sa infrared, at shortwave infrared. Inilapat sa agrikultura, pagsubaybay sa kapaligiran, remote sensing, at imahinasyon ng satellite. Ang bilang ng mga filter sa array ng filter ay limitado.
Multispectral Camera Technology
Ang paningin ng tao ay tricolor, na nangangahulugang ang bawat kulay ay isang produkto ng mga signal na nabuo ng tatlong uri ng mga light receiver. Ang mga cell ay matatagpuan sa aming retina, na kung saan ay isang function na naglilimita sa aming larangan ng pagtingin sa isang three-dimensional na puwang ng kulay. Tulad ng isang mobile phone, pinapayagan ka nitong mapalawak ang iyong larangan ng view sa isang high-dimensional na puwang ng kulay at pagnilayan ang lahat ng mga nakatagong puwang. Ang isang paraan upang makamit ito ay ang paggamit ng mga imahe ng multispectral. Ang kubo na ito ay naglalaman ng maraming impormasyon. Ang tanong tungkol sa spectral analysis ng bawat bagay ay, paano natin makukuha ang makitid na imahe na ito?
Kapag ang ilaw ay dumadaan sa maraming mga ibabaw na may mga anti reflective coatings, ito ay sumasalamin at makagambala sa mga hiwalay na gaps. Ang mga ibabaw na ito ay nagreresulta sa makitid na spectra ng paghahatid ng banda ng istraktura. Sa filter na ito, ang spectrum ng paghahatid ay magbabago. Ang rurok ng paghahatid ay lilipat sa saklaw ng infrared.
Ang isang multispectral camera batay sa isang array ng pag -filter ay maaaring makakuha ng mga multispectral na imahe sa isang shot nang walang pagtaas ng laki o gastos. Maaari silang karaniwang suportahan ang maraming nakikitang mga light channel, malapit sa infrared, at shortwave infrared. Inilapat sa agrikultura, pagsubaybay sa kapaligiran, remote sensing, at imahinasyon ng satellite. Ang bilang ng mga filter sa array ng filter ay limitado.
Multispectral Camera Technology
Ang paningin ng tao ay tricolor, na nangangahulugang ang bawat kulay ay isang produkto ng mga signal na nabuo ng tatlong uri ng mga light receiver. Ang mga cell ay matatagpuan sa aming retina, na kung saan ay isang function na naglilimita sa aming larangan ng pagtingin sa isang three-dimensional na puwang ng kulay. Tulad ng isang mobile phone, pinapayagan ka nitong mapalawak ang iyong larangan ng view sa isang high-dimensional na puwang ng kulay at pagnilayan ang lahat ng mga nakatagong puwang. Ang isang paraan upang makamit ito ay ang paggamit ng mga imahe ng multispectral. Ang kubo na ito ay naglalaman ng maraming impormasyon. Ang tanong tungkol sa spectral analysis ng bawat bagay ay, paano natin makukuha ang makitid na imahe na ito?
Kapag ang ilaw ay dumadaan sa maraming mga ibabaw na may mga anti reflective coatings, ito ay sumasalamin at makagambala sa mga hiwalay na gaps. Ang mga ibabaw na ito ay nagreresulta sa makitid na spectra ng paghahatid ng banda ng istraktura. Sa filter na ito, ang spectrum ng paghahatid ay magbabago. Ang rurok ng paghahatid ay lilipat sa saklaw ng infrared.
Maaga pa noong 1987, ipinatupad ni Melonson ang prinsipyong ito gamit ang mga aparato ng MEMS. Gayunpaman, ang kasalukuyang mga filter ng Fabry Perot batay sa MEMS ay ang kanilang mga naka -tune na saklaw ay limitado, at maaari lamang nilang bawasan ang una at pangatlong gaps. Pangatlo, ang paghila ng kababalaghan ay sakupin. Ang mga imahe ng multispectral ay nangangailangan ng malawak na mga filter na maaaring ayusin ang saklaw at paghila. Ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay maiiwasan sa pamamagitan ng simpleng pag -decoupling ng mga aparato ng optical at MEMS.
Sa disenyo na ito, mayroon kaming isang palipat -lipat na salamin na may isang hanay ng mga panlabas na electrodes. Ang larawan sa ibaba ay isang pisikal na larawan ng naka -tono na filter. Ito ay 1.05mm makapal lamang at binubuo ng tatlong wafer. Sa konsepto na ito, kapag inilalapat namin ang isang boltahe sa pagmamaneho, ang optical gap ay hindi na bumababa ngunit tumataas, at ang disenyo na ito ay maaaring makamit ang pagpapalawak ng agwat ng 6 na beses.
Ang ilalim-up na katugmang multispectral camera para sa Mga Pamantayan sa Tolerance ng mga mobile phone.
