『壹』 什麼事多光譜圖像!高光譜呢!
多光譜即我們平常接觸最多的遙感影像,一般由數個一直數十個波段組成,且這些波段大多處於可見光區域;
高光譜,即hyperspectral
遙感,主要指光譜解析度高(<10nm),從而波段數量超多,所包含的光譜信息十分豐富,乃至海量;高光譜是從軍事逐漸應用到工業,農業等領域。如:高光譜檢測某機器是否有缺陷,裂紋等。高光譜無損檢測農產品的品質,他包括外部品質(大小,顏色,形狀等)和內部品質(糖度,酸度),也可以檢測產品的污染,病蟲害,以及醫學當中的一些疾病應用等。
『貳』 光譜測試儀器的測試原理
光譜儀工作原理
光譜分析方法作為一種重要的分析手段,在科研、生產、質控等方面都發揮著極大的作用。無論是穿透吸收光譜,還是熒光光譜,拉曼光譜,獲得單波長輻射是不可缺少的手段。由於現代單色儀可具有很寬的光譜范圍(UV-IR),高光譜解析度(0.001nm),自動波長掃描,完整電腦控制功能,極易和其它周邊設備配合為高性能自動測試系統,使用電腦自動掃描多光柵光譜儀已成為光譜研究的首選。
在光譜學應用中,獲得單波長輻射是不可缺少的手段。除了用單色光源(如光譜燈、激光器、發光二極體)、顏色玻璃和干涉濾光片外,大都使用掃描選擇波長的單色儀。尤其是當前更多地應用掃描光柵單色儀,在連續的寬波長范圍(白光)選出窄光譜(單色或單波長)輻射。
當一束復合光線進入光譜儀的入射狹縫,首先由光學準直鏡準直成平行光,再通過衍射光柵色散為分開的波長(顏色)。利用不同波長離開光柵的角度不同,由聚焦反射鏡再成像於出射狹縫。通過電腦控制可精確地改變出射波長。
光柵基礎
光柵作為重要的分光器件,他的選擇與性能直接影響整個系統性能。為更好協助用戶選擇,在此做一簡要介紹。
光柵分為刻劃光柵、復制光柵、全息光柵等。刻劃光柵是用鑽石刻刀在塗有金屬的表面上機械刻劃而成;復制光柵是用母光柵復制而成。典型刻劃光柵和復制光柵的刻槽是三角形。全息光柵是由激光干涉條紋光刻而成。全息通常包括正弦刻槽。刻劃光柵具有衍射效率高的特點,全息光柵光譜范圍廣,雜散光低,且可作到高光譜解析度。
光柵方程
反射式衍射光柵是在襯底上周期地刻劃很多微細的刻槽,一系列平行刻槽的間隔與波長相當,光柵表面塗上一層高反射率金屬膜。光柵溝槽表面反射的輻射相互作用產生衍射和干涉。對某波長,在大多數方向消失,只在一定的有限方向出現,這些方向確定了衍射級次。如圖1所示,光柵刻槽垂直輻射入射平面,輻射與光柵法線入射角為α,衍射角為β,衍射級次為m,d為刻槽間距,在下述條件下得到干涉的極大值:
mλ=d(sinα+sinβ)
定義φ為入射光線與衍射光線夾角的一半,即φ=(α-β)/2;θ為相對與零級光譜位置的光柵角,即θ=(α+β)/2,得到更方便的光柵方程:
mλ=2dcosφsinθ
從該光柵方程可看出:
對一給定方向β,可以有幾個波長與級次m相對應λ滿足光柵方程。比如600nm的一級輻射和300nm的二級輻射、200nm的三級輻射有相同的衍射角。
衍射級次m可正可負。
對相同級次的多波長在不同的β分布開。
含多波長的輻射方向固定,旋轉光柵,改變α,則在α+β不變的方向得到不同的波長。
如何選擇光柵
選擇光柵主要考慮如下因素:
刻槽密度G=1/d,d是刻槽間隔,單位為mm。
閃耀波長
閃耀波長為光柵最大衍射效率點,因此選擇光柵時應盡量選擇閃耀波長在實際需要波長附近。如實際應用在可見光范圍,可選擇閃耀波長為500nm。
光柵刻線
光柵刻線多少直接關繫到光譜解析度,刻線多光譜解析度高,刻線少光譜覆蓋范圍寬,兩者要根據實驗靈活選擇。
光柵效率
光柵效率是衍射到給定級次的單色光與入射單色光的比值。光柵效率愈高,信號損失愈小。為提高此效率,除提高光柵製作工藝外,還採用特殊鍍膜,提高反射效率。
光柵光譜儀重要參數:
解析度(resolution)
光柵光譜儀的解析度R是分開兩條臨近譜線能力的度量,根據瑞利判據為:
R==λ/Δλ
光柵光譜儀有實際意義的定義是測量單個譜線的半高寬(FWHM)。實際上,解析度依賴於光柵的分辨本領、系統的有效焦長、設定的狹縫寬度、系統的光學像差以及其它參數等。
R∝M.F/W
M--光柵線數F--譜儀焦距W--狹縫寬度
色散
光柵光譜儀的色散決定其分開波長的能力。光譜儀的倒線色散可計算得到:沿單色儀的焦平面改變距離χ引起波長λ的變化,即:
Δλ/Δχ=dcosβ/nF
這里d、β、F分別是光柵刻槽的間距、衍射角和系統的有效焦距,n為衍射級次。由方程可見,倒線色散不是常數,它隨波長變化。在所用波長范圍內,改變化可能超過2倍。根據國家標准,在本樣本中,用1200l/mm光柵色散的中間值(典型的為435.8nm)時的倒線色散。
帶寬
帶寬是忽略光學像差、衍射、掃描方法、探測器像素寬度、狹縫高度和照明均勻性等,在給定波長,從光譜儀輸出的波長寬度。它是倒線色散和狹縫寬度的乘積。例如,單色儀狹縫為0.2mm,光柵倒線色散為2.7nm/mm,則帶寬為2.7*0.2=0.54nm。
波長精度、重復性和准確度
波長精度是光譜儀確定波長的刻度等級,單位為nm。通常,波長精度隨波長變化,本樣本中為最壞的情況。
波長重復性是光譜儀設定一個波長後,改變設定,再返回原波長的能力。這體現了波長驅動機械和整個儀器的穩定性。卓立漢光的光譜儀的波長驅動和機械穩定性極佳,其重復性超過了波長精度。
波長准確度是光譜儀設定波長與實際波長的差別。每台單色儀都要在很多波長檢查波長准確度。
F/#
F/#定義為光譜儀的直徑與焦距的比值。這是對光譜儀接收角的度量,這是調整單色儀與光源及探測器耦合的重要參數。當F/#匹配時,可用上光譜儀的全部孔徑。但是大多數單色儀應用長方形光學部件。這里F/#定義為光譜儀的等效直徑與焦距的比值,長方形光學件的等效直徑是具有相同面積的園的直徑
『叄』 多光譜照明器注冊商標屬於哪一類
多光譜照明器屬於商標分類第11類1101群組;
經路標網統計,注冊多光譜照明器回的商標達9件。
注冊時怎樣答選擇其他小項類:
1.選擇注冊(聚光燈,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
2.選擇注冊(照明用發光管,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
3.選擇注冊(照明手電筒,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
4.選擇注冊(電筒,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
5.選擇注冊(照明器械及裝置,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
6.選擇注冊(汽車照明設備,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
7.選擇注冊(燈,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
8.選擇注冊(照明器,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
9.選擇注冊(非醫用紫外線燈,群組號:1101)類別的商標有1件,注冊佔比率達11.11%
『肆』 什麼是光譜檢測
光譜檢測就是根據物質的光譜來鑒別物質及確定它的化學組成和相對含量。
光譜檢測其優點是靈敏,迅速。歷史上曾通過光譜分析發現了許多新元素,如銣,銫,氦等。根據分析原理光譜分析可分為發射光譜分析與吸收光譜分析二種;
根據被測成分的形態可分為原子光譜分析與分子光譜分析。光譜檢測的被測成分是原子的稱為原子光譜,被測成分是分子的則稱為分子光譜。
(4)多光譜檢測裝置擴展閱讀:
介紹
由於每種原子都有自己的特徵譜線,因此可以根據光譜來鑒別物質和確定它的化學組成。這種方法叫做光譜分析。做光譜分析時,可以利用發射光譜,也可以利用吸收光譜。
這種方法的優點是非常靈敏而且迅速。某種元素在物質中的含量達10^-10(10的負10次方)克,就可以從光譜中發現它的特徵譜線,因而能夠把它檢查出來。光譜分析在科學技術中有廣泛的應用。
例如,在檢查半導體材料硅和鍺是不是達到了高純度的要求時,就要用到光譜分析.在歷史上,光譜分析還幫助人們發現了許多新元素。例如,銣和銫就是從光譜中看到了以前所不知道的特徵譜線而被發現的。光譜分析對於研究天體的化學組成也很有用。
十九世紀初,在研究太陽光譜時,發現它的連續光譜中有許多暗線。最初不知道這些暗線是怎樣形成的,後來人們了解了吸收光譜的成因,才知道這是太陽內部發出的強光經過溫度比較低的太陽大氣層時產生的吸收光譜。
仔細分析這些暗線,把它跟各種原子的特徵譜線對照,人們就知道了太陽大氣層中含有氫、氦、氮、碳、氧、鐵、鎂、硅、鈣、鈉等幾十種元素。
『伍』 高光譜遙感和多光譜遙感有什麼區別
高光譜遙感和多光譜遙感的區別如下:
1、高光譜的波段較多,普帶較窄。(Hyperion有233~309個波段,回MODIS有36個波段)
2、多光譜答相對波段較少。如ETM+,8個波段,分為紅波段,綠波段,藍波段,可見光,熱紅外,近紅外和全色波段。
(5)多光譜檢測裝置擴展閱讀:
高光譜遙感具有不同於傳統遙感的新特點與優點
新特點:
1、波段多,可以為每個像元提供十幾、數百甚至上千個波段。
2、光譜范圍窄:波段范圍一般小於10nm。
3、波段連續:有些感測器可以在350~2500nm的太陽光譜范圍內提供幾乎連續的地物光譜。
4、數據量大:隨著波段數的增加,數據量呈指數增加。
5、信息冗餘增加:由於相鄰波段高度相關,冗餘信息也相對增加。
優點:
1、有利於利用光譜特徵分析來研究地物。
2、有利於採用各種光譜匹配模型。
3、有利於地物的精細分類與識別。
『陸』 多光譜和高光譜的異同
相同點:多光譜和高光譜都屬於光譜成像技術的一種,在圖像處理領域都有廣泛的應用。
1、解析度不同
多光譜成像——光譜解析度在 delta_lambda/lambda=0.1數量級,這樣的感測器在可見光和近紅外區域一般只有幾個波段。
高光譜成像—— 光譜解析度在 delta_lambda/lambda=0.01數量級,這樣的感測器在可見光和近紅外區域有幾卜到數百個波段,光譜解析度可達nm級。
2、波段不同
多光譜圖像通常指3到10個波段。每個波段都是使用遙感輻射計獲得的。
高光譜圖像由更窄的波段(10-20 nm)組成,光譜圖像可能有數百或數千個波段。一般來說,它來自成像光譜儀。
3、原理不同
高光譜:通過搭載在不同空間平台上的高光譜感測器,即成像光譜儀,在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區域,以數十至數百個連續且細分的光譜波段對目標區域同時成像。
多光譜:每個帶是一幅灰度圖像,它表示根據用來產生該帶的感測器的敏感度得到的場景亮度。在這樣一幅圖像中,每個像素都與一個由像素在不同帶的數值串,即一個矢量相關。這個數串就被稱為像素的光譜標記。
在高光譜圖像中具有更高層次的光譜細節,可以更好地看到不可見的東西。例如,高光譜遙感由於其高光譜解析度而在3種礦物之間進行提取。但多光譜陸地衛星專題制圖儀無法區分這三種礦物。
『柒』 多光譜和全色數據有什麼區別
隨著光譜解析度的不斷提高,光學遙感的發展過程可分為:全色(Panchromatic)→彩色(Color Photography)→多光譜(Multispectral)→高光譜(hyspectral)。
區別:
1、波段
全色:一般使用0.5微米到0.75微米左右的單波段,即從綠色往後的可見光波段。全色遙感影象也就是對地物輻射中全色波段的影象攝取,因為是單波段,在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影象一般空間解析度高,但無法顯示地物色彩。
多光譜:將地物輻射電磁破分割成若干個較窄的光譜段,以攝影或掃描的方式,在同一時間獲得同一目標不同波段信息。
2、圖像
全色:因為是單波段,在圖上顯示是灰度圖片。全色遙感影像一般空間解析度高,但無法顯示地物色彩。實際操作中,我們經常將之與波段影象融合處理,得到既有全色影象的高解析度,又有多波段影象的彩色信息的影象。
多光譜:不同地物有不同的光譜特性,同一地物則具有相同的光譜特性。不同地物在不同波段的輻射能量有差別,取得的不同波段圖像上有差別。
航空攝影用的多光譜攝影與陸地衛星所用的多光譜掃描均能得到不同普段的遙感資料,分普段的圖像或數據可以通過攝影彩色合成或計算機圖像處理,獲得比常規方法更為豐富的圖像,也為地物影像計算機識別與分類提供了可能。
(7)多光譜檢測裝置擴展閱讀
國際遙感界的共識是光譜解析度在λ/10數量級范圍的稱為多光譜(Multispectral),這樣的遙感器在可見光和近紅外光譜區只有幾個波段,如美國 LandsatMSS,TM,法國的SPOT等;
而光譜解析度在λ/100的遙感信息稱之為高光譜遙感(HyPerspectral);隨著遙感光譜解析度的進一步提高,在達到λ/1000時,遙感即進入超高光譜(ultraspectral)階段。
多光譜圖像處理包括光學處理和數字處理兩類。光學處理有普通的照相處理、光學幾何校正、分層疊加曝光、假彩色合成、電子灰度分割、相關掩模處理、物理光學處理等。
數字處理是用計算機系統對原始信息進行圖像輻射與幾何誤差的校正、特徵的增強、圖像配准、地物類別區分、目標特徵提取等處理。
二者相比,數字處理更為重要。數字處理方法靈活、速度快、重復性好、可生成高幾何精度及高質量的圖像。多數情況下應先將圖像信號數字化,然後在計算機中進行處理。
『捌』 何謂多光譜照相偵察,其特點有哪些
偵察衛星無外乎照相偵察衛星,雷達成像偵察衛星和電子偵察衛星以及導彈預警衛星這么幾種。偵察衛星用於戰略偵察,實時性差一些,如美國大酒瓶電子偵察衛星處理的信息先要送到澳洲松峽地面站再經過海底光纜或通信衛星傳回美國,另外衛星的定位精度不如偵察機,但是面臨的空中威脅小於偵察機。而偵察機可兼顧戰略偵察和戰術偵察,靈活性較強,可及時向各級指揮系統提供信息!
現在的偵察機遠不是偵察敵人炮兵陣地那麼簡單。「曙光女神」不說了,至今不明他的作戰使命。就拿RC135來說,RC135S「眼鏡蛇球」和RC135V/W「鉚釘接頭」,由於衛星監視彈道導彈除了靜止軌道衛星可以不間斷監視外,其餘衛星只有在過頂時才能進行監視。所以RC135S「眼鏡蛇球」和RC135V/W「鉚釘接頭」擔任起了這項任務。特別最近對朝鮮的偵察更是說明這點,為了辨別彈的種類,是否裝有核彈頭,還發展了WC135W『嗅探者」,收集大氣中的放射性微粒子,進行分析。還有就是RC135U,它不但能收集電子情報,還能執行輻射情報收集工作,他的PPMS天線不僅可偵探電子電波,還能檢測核實驗放出的電磁脈沖和放射線。這些可不是「大酒瓶」和「鎖眼」和「長曲棍球」能乾的活!
再來說說U2,現在已經發展到了U2S「龍夫人」了,飛行高度27000米,主要裝備組合機載紅外行掃儀和和成孔徑雷達等偵察設備,作為衛星偵察的補充,可以獲得更加精確的偵察效果,對於朝鮮的沿岸導彈陣地,U2S可以在日本海就能利用側視和成孔徑雷達和遠距離側視照相機進行偵察拍照,戰時依靠高度還能進行縱深高空偵察任務,連美軍都說他是21世紀的「高空之眼」。EP3和RC135功能差不多,但續航力更大,「全球鷹」更是了得,連飛行員生命問題都解決了!
再說說衛星,成像偵察衛星軌道越高照片越不清楚,選擇低軌道實在是無奈,但是低軌道很容易遭到反衛星導彈攻擊,所以偵察機作為成像偵察衛星的補充是極其必要的!還有偵察衛星通過變軌,燃料消耗很大,美國太空梭可以為其補充燃料,但是還是杯水車薪,「鎖眼」的壽命只有5年左右,偵察機可長多了!雖說電子偵察衛星大多是地球同步軌道,相對成像偵察衛星要安全,但是對於象摩爾曼斯克那樣的高緯度軍事重地的偵察效果很差,不得已美國研製了「雪貂D」這種通過兩極的極軌衛星,但是還是需要多星組網才能保證全天時偵察,這時,偵察機的作用就會大大顯現!還有一點很重要,衛星相對偵察機更加容易受到干擾,包括現在流行的合成孔徑雷達偵察衛星都可以!
總結一下,衛星偵察有他的缺點,如特定地區偵察效率比較低,這些就必須由偵察機去負責補充,完善。容易被干擾,就需要偵察機替代他干一些偵察的活。當然他的優點也是偵察機所沒有的,這2種偵察手段一定是相輔相成的,而不是互相替代的。說道替代,我認為高空,長航程,隱型性能良好,裝備各種模塊式偵察設備的無人偵察機才是各種有人偵察機的替代者!
『玖』 請問多光譜成像能應用在實時缺陷檢測上嗎謝謝
http://wenku..com/view/b7284b22aaea998fcc220ef1.html
『拾』 紅外光譜儀主要檢測什麼
有機物的特徵官能團,分子結構和化學組成。
紅外光譜儀通常由光源,單色器,探測器和計算機處理信息系統組成。根據分光裝置的不同,分為色散型和干涉型。對色散型雙光路光學零位平衡紅外分光光度計而言,當樣品吸收了一定頻率的紅外輻射後,分子的振動能級發生躍遷,透過的光束中相應頻率的光被減弱,造成參比光路與樣品光路相應輻射的強度差,從而得到所測樣品的紅外光譜。
(10)多光譜檢測裝置擴展閱讀:
應用
應用於染織工業、環境科學、生物學、材料科學、高分子化學、催化、煤結構研究、石油工業、生物醫學、生物化學、葯學、無機和配位化學基礎研究、半導體材料、日用化工等研究領域。
紅外光譜可以研究分子的結構和化學鍵,如力常數的測定和分子對稱性等,利用紅外光譜方法可測定分子的鍵長和鍵角,並由此推測分子的立體構型。根據所得的力常數可推知化學鍵的強弱,由簡正頻率計算熱力學函數等。
分子中的某些基團或化學鍵在不同化合物中所對應的譜帶波數基本上是固定的或只在小波段范圍內變化,因此許多有機官能團例如甲基、亞甲基、羰基,氰基,羥基,胺基等等在紅外光譜中都有特徵吸收。
由於分子內和分子間相互作用,有機官能團的特徵頻率會由於官能團所處的化學環境不同而發生微細變化,這為研究表徵分子內、分子間相互作用創造了條件。
分子在低波數區的許多簡正振動往往涉及分子中全部原子,不同的分子的振動方式彼此不同,這使得紅外光譜具有像指紋一樣高度的特徵性,稱為指紋區。利用這一特點,人們採集了成千上萬種已知化合物的紅外光譜,並把它們存入計算機中,編成紅外光譜標准譜圖庫。