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推扫式可见光-近红外高光谱成像系统

穿透式光栅分光技术与CCD影像获取技术完美结合,使快速获取影像光谱成为可能. 本系统采用了高动态范围高灵敏度的相机及宽波带得光谱仪,抗震性能好,功能齐全,可以应用在高空遥感,野外光谱成像目标识别,室内高光谱成像检测及显微光谱成像;(所有产品可根据客户要求进行定制。)

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    工作原理

    目标物的辐射能通过镜头收集并通过狭缝增强准直照射到分光元件上,经分光元件在垂直方向按光谱色散,经分光元件后成像在图像传感器上。水平方向平行于狭缝,称空间维,每一行水平光敏元 上是一个光谱波段的像;垂直方向是色散方向,称光谱维,每一列光敏元上是一个空间采样视场(像元)光谱色散的像。 这样,面阵探测器每帧图像数据就是一个水平方向的光谱数据,位移平台的运动以一 定速率连续记录光谱图像,就得到二维光谱图像。

    原理图

    功能

    1将所有的电控装置的开关都结合在软件中,手动软件中的操作按钮就可以实现整个推扫式过程,而且软件结合了室内室外扫描过程。因为整个系统的运动都需要运动装置来配合使用,将这些控制按钮结合在软件中,方便操作。

    2 可以获得Raw文件方便老师用Envi软件分析数据,而且本身在软件中已经具备很多分析功能,很方便实现明暗场校正,且获得光谱曲线,得到的光谱曲线便于老师分析研究物体的光谱分布特性。三维空间图便于老师直观分析研究物体的空间光谱分布特性。

    3 可以获得所需波段的图像。这些图像便于老师分析物体在不同波段下图像特点。


    主要部件

    1 高光谱成像仪
    型号:HSI-VNIR-400-1000nm

    参数:

    光谱仪部分

    波长范围 400nm-1000nm

    1 分光仪采用透射式光栅分光

    2 光谱范围: 400~1000 nm

    3 色散: 97.5nm/mm

    4 光谱分辨率( 30 um 狭缝): 2.8 nm

    5 图像尺寸: 6.15mm x14.2mm

    6 空间分辨率: 光斑直径 < 9 um

    7 像差: 无散光像差, 光晕 < 1.5 um, 梯形 < 1 um

    8 光圈: F/2.4.

    9 光输入: 平行光

    10 效率 >50%, 偏振无关

    11 镜头接口: 标准C接口

    科研相机

    探测器分辨率: 1632*1232active

    相机速度:40fps(full Resolution)
    相机速度可调范围:15-60fps

    相机接口GIGE接口

    动态范围69dB

    Binning:后置处理

    采样深度:12bit

    型号:HSI-NIR-900-1700nm
    参数:

    光谱仪部分

    波长范围 900nm-1700nm

    1. 光谱范围: 900~1700 nm

    2. Spectral sampling采样间隔: 4 nm

    3. 光谱分辨率(30 um 狭缝): 5 nm

    4. 图像尺寸: 7.6mm(spectral)x 14.2mm (spatial)

    5. 光圈: F/2.0.

    6. 镜头接口: 标准C接口

    分光仪的精密固定底板.

    科研红外相机

    探测器分辨率: 640*512,

    相机接口Cameralink接口

    芯片类型InGaAs

    幀速度120fps

    采样深度:14bit

    2 室内使用,必须要配置暗箱,位移台,光源,配套分析软件

    (1) 暗箱和位移平台(所有产品可根据客户要求进行定制)

    暗箱和位移台设计在了一起、整套系统的工作原理决定了物体和高光谱相机之间一定要相对运动,所以我们设计的是让被测物体移动,是将物体放在位移平台上物体移动

    1. 电动移动平台 2. 行程: 40cm 3. 台面: 35cm x 35cm(台面尺寸可定制) 4. 移动精度: 10 um

    5. 内建正负向极限开关 以上是位移台的参数,位移台与暗箱设计在一起,使得整套系统更加牢固,整套系统内部除具有位移台包含底板、支撑架、光源固定座及遮光外罩

    设计图如下:

    (2) 光源我们集成做了光源,反射、透射

    光源 光谱波段:光谱范围: 400~2500 nm、21V/200W 稳定输出卤素灯光源

    . 双分支线性光导管: 线性发光长度 6” (英寸)

    透射光源及支架
    采用大一点的透射支架及光源便于以后采集大的物体,6英寸的透射光及透射支架请看下图!

    4 分析软件功能如下:

    1).Support USB or setting acquisition

    Parameters 支持接口等参数的设置

    2). Display interface显示界面: 可显示光谱曲线及光谱图像

    3). Recording control of spectral images to hard disk. Data format is compatible to ENVI processing software. 与ENVI软件配合方便

    4). White and dark corrections. 黑白校正

    5). Stepping motor control 机械平台及旋转平台的控制

    6). Spectral Image Analyzer 光谱图像分析

    7). Spectral reflectance calculation光谱反射率计算

    8). Spectral angle mapping(SAM)光谱匹配角度填图功能

    9). Cut ROI(Range of interest)档案切割功能

    10). Color/ Mono image display彩/单色图像显示

    11). Single Spectral image & 3D image display单波长影像及3D立体图像显示

    12). STDEV function标准偏差计算分析功能

    13). All single spectral image save to PNG单光谱影像储存

    14). Spectral binning function光谱分辨率调整功能

    15). Spectral smoothing function光谱平滑修正功能

    16). Spectral Image Analyzer 分析功能

    5 配套化学计量学分析软件

    1)多变量分析及实验设计软件

    2)具有检测数据统计功能
    3)具有数据回归分析功能
    4)具有数据预处理功能
    5)具有数据分类功能

    应用领域:
    该产品可以应用在研究目标识别、遥感;
    农产品优劣分类,缺陷分选,食品的优劣分类,植物的氮素、水份含量;
    显微细胞光谱成像分析等
    实时在线控制印刷/印染颜色,色差控制

    适合显示器,光源等的颜色控管及测量

    通过光谱影像的方法很容易识别木材的木结,木胶,裂纹等残缺问题,可实时用于木材品质诊断。

    适合生物研究、违禁品及伪品检测、植物生长及环境水质污染检测

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