Mikä on monispektrinen kuvantamistekniikka
Esipuhe.
Monispektrinen kuvantaminen on menetelmä eri spektrikaistan tietojen saamiseksi ja analysoimiseksi. Värikuvat ja monispektriset kuvat voivat kaapata tietoa laajalla spektrissä, mukaan lukien näkyvät kaistat. Nämä eri kaistat vastaavat erilaisia aallonpituusalueita ja aallonpituuksia. Materiaalit heijastavat, absorboivat tai lähettävät valoa eri tavoin.
Monispektriset kamerat käyttävät useita optisia antureita tai suodattimia eri aallonpituuksien valon erottamiseen ja sieppaamiseen. Kaappaa samanaikaisesti kuvat jokaisesta aallonpituuskaistasta, mikä tekee siitä kameralaitteen, joka kaappaa spektritiedot eri aallonpituuksilla. Tämä eroaa tavallisista RGB -kameroista, jotka voivat kaapata kuvia vain näkyvässä valolainassa, kun taas monispektriset kamerat kamera voi kaapata leveän spektrin, joka sisältää tyypillisesti näkyvän valo-, infrapuna- ja ultraviolettinauhat. Monispektriset kamerat tarjoavat rikkaampaa tietoa kuin tavalliset RGB -kamerat, mikä tekee niistä erityisen sopivia monille sovellusalueille, mukaan lukien maataloustuotteiden luokittelu, maatilan tarkastus, elintarviketurvallisuus, ympäristön seuranta jne.
Monispektristen kameroiden kehitys
1960 -luvulla syntyi uusi havaitsemistekniikka, nimittäin monispektrinen kuvantamistekniikka. Samanaikaisesti tiedon tarjoaminen tavoitteista eri spektrikaistalla ja yhdistämällä kuvantamistekniikka spektroskooppiseen tekniikkaan. Suunnittelemalla optinen järjestelmä.
Tavalliset ilmakalakamerat, joita voidaan käyttää pian, voivat vain kuvitella tietyn yhden spektrikaistan, mutta niitä ei voida kuljettaa. Kohdetiedot. Kehitetty monispektrinen kamera voi suorittaa monispektrisen ja monispektrisen kuvantamisen. Tämä menetelmä riippuu pääasiassa hihnasuodattimen suodatusvaikutuksesta. Yhdistämällä suodattimet suodatetaan samat tavoitteet eri taajuuskaistalla voidaan vastaanottaa samanaikaisesti saavuttaen kuvat laajalla spektrialueella. Monispektriset kamerat voidaan jakaa prisman erotusrakenteeseen, suodatinpyörän rakenteeseen ja suodatinpyörien erotusrakenteeseen, joka on erilaistunut jakautumismenetelmät.
Monispektristen kameroiden luokittelu
Prismaspektri
Prism -spektrin monispektrikamerat sisältävät tyypillisesti syöttöoptisen järjestelmän, joka ohjaa onnettomuusvaloja. Se voi sisältää linssejä tai muita optisia komponentteja, jotka tarkoittavat valoa prismaan. Prisman säteen jakaja on ydinkomponentti. Kameraa käytetään hajauttamaan onnettomuusvalo eri aallonpituuksien spektriin. Tyypillisesti kamera käyttää yhtä tai useampaa prismaa, joista kukin vastaa aallonpituuskaistaa. Useita prismejä voidaan yhdistää sarjaan useiden aallonpituuskaistojen hajottamiseksi. Erottamalla erilaisten aallonpituuksien valon prisman kautta, erotettu valo tulee eri alueille. Monispektrikuvia voidaan käyttää näytteenottoon.
Monispektrinen kuvantaminen on menetelmä eri spektrikaistan tietojen saamiseksi ja analysoimiseksi. Värikuvat ja monispektriset kuvat voivat kaapata tietoa laajalla spektrissä, mukaan lukien näkyvät kaistat. Nämä eri kaistat vastaavat erilaisia aallonpituusalueita ja aallonpituuksia. Materiaalit heijastavat, absorboivat tai lähettävät valoa eri tavoin.
Monispektriset kamerat käyttävät useita optisia antureita tai suodattimia eri aallonpituuksien valon erottamiseen ja sieppaamiseen. Kaappaa samanaikaisesti kuvat jokaisesta aallonpituuskaistasta, mikä tekee siitä kameralaitteen, joka kaappaa spektritiedot eri aallonpituuksilla. Tämä eroaa tavallisista RGB -kameroista, jotka voivat kaapata kuvia vain näkyvässä valolainassa, kun taas monispektriset kamerat kamera voi kaapata leveän spektrin, joka sisältää tyypillisesti näkyvän valo-, infrapuna- ja ultraviolettinauhat. Monispektriset kamerat tarjoavat rikkaampaa tietoa kuin tavalliset RGB -kamerat, mikä tekee niistä erityisen sopivia monille sovellusalueille, mukaan lukien maataloustuotteiden luokittelu, maatilan tarkastus, elintarviketurvallisuus, ympäristön seuranta jne.
Monispektristen kameroiden kehitys
1960 -luvulla syntyi uusi havaitsemistekniikka, nimittäin monispektrinen kuvantamistekniikka. Samanaikaisesti tiedon tarjoaminen tavoitteista eri spektrikaistalla ja yhdistämällä kuvantamistekniikka spektroskooppiseen tekniikkaan. Suunnittelemalla optinen järjestelmä.
Tavalliset ilmakalakamerat, joita voidaan käyttää pian, voivat vain kuvitella tietyn yhden spektrikaistan, mutta niitä ei voida kuljettaa. Kohdetiedot. Kehitetty monispektrinen kamera voi suorittaa monispektrisen ja monispektrisen kuvantamisen. Tämä menetelmä riippuu pääasiassa hihnasuodattimen suodatusvaikutuksesta. Yhdistämällä suodattimet suodatetaan samat tavoitteet eri taajuuskaistalla voidaan vastaanottaa samanaikaisesti saavuttaen kuvat laajalla spektrialueella. Monispektriset kamerat voidaan jakaa prisman erotusrakenteeseen, suodatinpyörän rakenteeseen ja suodatinpyörien erotusrakenteeseen, joka on erilaistunut jakautumismenetelmät.
Monispektristen kameroiden luokittelu
Prismaspektri
Prism -spektrin monispektrikamerat sisältävät tyypillisesti syöttöoptisen järjestelmän, joka ohjaa onnettomuusvaloja. Se voi sisältää linssejä tai muita optisia komponentteja, jotka tarkoittavat valoa prismaan. Prisman säteen jakaja on ydinkomponentti. Kameraa käytetään hajauttamaan onnettomuusvalo eri aallonpituuksien spektriin. Tyypillisesti kamera käyttää yhtä tai useampaa prismaa, joista kukin vastaa aallonpituuskaistaa. Useita prismejä voidaan yhdistää sarjaan useiden aallonpituuskaistojen hajottamiseksi. Erottamalla erilaisten aallonpituuksien valon prisman kautta, erotettu valo tulee eri alueille. Monispektrikuvia voidaan käyttää näytteenottoon.
Edut:
Suuri kehysnopeus: Erittäin tärkeä sovelluksille, joilla on korkea lämpötilan resoluutio, kuten dynaamisten prosessien seuranta
Täysi resoluutio: Pystyy kaappaamaan kaikki kaistat jatkuvalla aallonpituusalueella
Ei menetystä: heijastus- ja dispersion periaatteiden perustuvat työ vähentämättä valon voimakkuutta
Haitat:
Korkeat kustannukset: optisten komponenttien ja optisten polkujen säätämisen kustannukset ovat erittäin korkeat.
Suuri koko: Prismapohjaiset monispektriset kamerat vaativat tyypillisesti suuria prismejä ja optisia komponentteja kameran valmistamiseksi liian suureksi
Suodatinpyörätekniikka
Käytä suodattimen kiertoa saadaksesi monikanavaisia spektrikuvia. Nämä suodattimet sijaitsevat tyypillisesti tässä suodatinpyörässä tukee tyypillisesti 8-12 taajuuskaistat, joista kukin vastaa erilaista spektrialuetta. Yksi eduista on, että kunkin pikselin spektrinen heijastuskyky voidaan määrittää käsittelemällä monispektrisiä kuvia jokaisella taajuuskaistalla on täydellinen spatiaalinen resoluutio samalla kun se sallii mukautetut suodattimet ja korvata tiettyjen sovellusvaatimusten mukaisesti. Kameran on kuitenkin vaihdettava jatkuvasti eri taajuuskaistojen välillä, ja kuvanopeus on erittäin hidas. Siksi se sopii vain kiinteiden kohteiden ampumiseen.
Suuri kehysnopeus: Erittäin tärkeä sovelluksille, joilla on korkea lämpötilan resoluutio, kuten dynaamisten prosessien seuranta
Täysi resoluutio: Pystyy kaappaamaan kaikki kaistat jatkuvalla aallonpituusalueella
Ei menetystä: heijastus- ja dispersion periaatteiden perustuvat työ vähentämättä valon voimakkuutta
Haitat:
Korkeat kustannukset: optisten komponenttien ja optisten polkujen säätämisen kustannukset ovat erittäin korkeat.
Suuri koko: Prismapohjaiset monispektriset kamerat vaativat tyypillisesti suuria prismejä ja optisia komponentteja kameran valmistamiseksi liian suureksi
Suodatinpyörätekniikka
Käytä suodattimen kiertoa saadaksesi monikanavaisia spektrikuvia. Nämä suodattimet sijaitsevat tyypillisesti tässä suodatinpyörässä tukee tyypillisesti 8-12 taajuuskaistat, joista kukin vastaa erilaista spektrialuetta. Yksi eduista on, että kunkin pikselin spektrinen heijastuskyky voidaan määrittää käsittelemällä monispektrisiä kuvia jokaisella taajuuskaistalla on täydellinen spatiaalinen resoluutio samalla kun se sallii mukautetut suodattimet ja korvata tiettyjen sovellusvaatimusten mukaisesti. Kameran on kuitenkin vaihdettava jatkuvasti eri taajuuskaistojen välillä, ja kuvanopeus on erittäin hidas. Siksi se sopii vain kiinteiden kohteiden ampumiseen.
Suodatinryhmä
Suodatusryhmään perustuva monispektrinen kamera voi saada monispektrisiä kuvia yhdellä laukauksella lisäämättä kokoa tai kustannuksia. Ne voivat tyypillisesti tukea useita näkyviä valokanavia, lähellä infrapunaa ja lyhytaaltoinfrapunaa. Sovelletaan maatalouteen, ympäristön seurantaan, kaukokartoitukseen ja satelliittikuviin. Suodatinryhmän suodattimien lukumäärä on rajoitettu.
Monispektrinen kameratekniikka
Ihmisen visio on tricolor, mikä tarkoittaa, että jokainen väri on kolmen tyyppisten valonvastaanottimien tuottamien signaalien tuote. Solut sijaitsevat verkkokalvolla, joka on funktio, joka rajoittaa näkökulmamme kolmiulotteiseen väritilaan. Kuten matkapuhelin, sen avulla voit laajentaa näkökenttäsi korkean ulottuvuuden väritilaan ja miettiä kaikkia piilotettuja tiloja. Yksi tapa saavuttaa tämä on käyttää monispektrisiä kuvia. Tämä kuutio sisältää paljon tietoa. Kysymys kunkin objektin spektrianalyysistä on, miten saamme tämän kapeakaistaisen kuvan?
Kun valo kulkee useiden pintojen läpi heijastavilla pinnoitteilla, se heijastaa ja häiritsee erotettuja aukkoja. Nämä pinnat johtavat rakenteen kapeisiin kaistansiirtospektreihin. Tässä suodattimessa lähetysspektri muuttuu. Siirtopiikki siirtyy infrapuna -alueelle.
Suodatusryhmään perustuva monispektrinen kamera voi saada monispektrisiä kuvia yhdellä laukauksella lisäämättä kokoa tai kustannuksia. Ne voivat tyypillisesti tukea useita näkyviä valokanavia, lähellä infrapunaa ja lyhytaaltoinfrapunaa. Sovelletaan maatalouteen, ympäristön seurantaan, kaukokartoitukseen ja satelliittikuviin. Suodatinryhmän suodattimien lukumäärä on rajoitettu.
Monispektrinen kameratekniikka
Ihmisen visio on tricolor, mikä tarkoittaa, että jokainen väri on kolmen tyyppisten valonvastaanottimien tuottamien signaalien tuote. Solut sijaitsevat verkkokalvolla, joka on funktio, joka rajoittaa näkökulmamme kolmiulotteiseen väritilaan. Kuten matkapuhelin, sen avulla voit laajentaa näkökenttäsi korkean ulottuvuuden väritilaan ja miettiä kaikkia piilotettuja tiloja. Yksi tapa saavuttaa tämä on käyttää monispektrisiä kuvia. Tämä kuutio sisältää paljon tietoa. Kysymys kunkin objektin spektrianalyysistä on, miten saamme tämän kapeakaistaisen kuvan?
Kun valo kulkee useiden pintojen läpi heijastavilla pinnoitteilla, se heijastaa ja häiritsee erotettuja aukkoja. Nämä pinnat johtavat rakenteen kapeisiin kaistansiirtospektreihin. Tässä suodattimessa lähetysspektri muuttuu. Siirtopiikki siirtyy infrapuna -alueelle.
Melonson toteutti tämän periaatteen jo vuonna 1987 MEMS -laitteiden avulla. Nykyiset Fabry Perot -suodattimet MEMS: ään perustuvat kuitenkin niiden viritettävä alue on hyvin rajallinen, ja ne voivat vähentää vain ensimmäisiä ja kolmatta aukkoja. Kolmanneksi, vetoilmiö miehitetään. Monispektriset kuvat vaativat erittäin leveitä suodattimia, jotka voivat säätää aluetta ja vetää. Tätä ilmiötä voidaan välttää yksinkertaisesti irrottamalla optiset ja MEMS -laitteet.
Tässä suunnittelussa meillä on siirrettävä peili, jossa on joukko ulkoisia elektrodeja. Alla oleva kuva on fyysinen kuva viritettävästä suodattimesta. Se on vain 1,05 mm paksu ja koostuu kolmesta kiekosta. Tässä käsitteessä, kun käytämme ajojännitettä, optinen aukko ei enää vähene, vaan kasvaa, ja tämä malli voi saavuttaa kuuden kuuden laajentumisen.
Tätä alhaalta ylöspäin suuntautuvaa monispektristä kameraa matkapuhelimille on käytetty laajasti maatalouden tarkastuksessa, itsenäisessä ajamisessa, teollisuusautomaatiossa, kasvojen tunnistamisessa, lääketieteessä jne. Testauksen avulla se voi toimia normaalisti laajalla lämpötila- ja painevalikoimassa, ylittäen huomattavasti Matkapuhelimien toleranssistandardit.
