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多光谱成像技术广泛的应用范围简述
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时间:2013-05-07 17:09:55

        光谱成像技术是一种将光谱分析技术与光学成像技术完美结合而生成的新型成像技术,因此,光谱成像技术不仅可以实现光谱分析技术的定性定量分析功能,还可以通过光学成像技术,获取更准确直观的目标物体分布图,为分析、检测、监控、测量等应用提供更为精准的资料信息。根据传感器光谱分辨率的不同,光谱成像可以分为多光谱成像、高光谱成像以及超光谱成像这三类。美国FluxData公司自公司成立以来,其主要开发并生产多光谱成像、偏振成像系统。FluxData相机主要用于航空航天、国防等领域,同时在工业、医疗和科研等方面也都有着较为广泛的应用。

        多光谱成像技术主要是以物体对不同波长光线的吸收存在差异为原理,通过对目标物体在一组红外和近红外范围内特定光线波长中的光强度变化来实现检测、辨别等应用需求。其与高光谱成像以及超光谱成像技术之间都存在一定的差异,各有各的特点,例如:超光谱成像技术是通过测量连续波长范围中的光强度变化来描述材料的,而多光谱成像技术则是通过一组特定波长范围中的光强度变化来进行判定的等等。随着多光谱成像技术的不断提高,其应用范围也在不断扩大,尤其在医学、农业、军事以及安检等领域都有着重要的应用。

        在军事领域,20世纪90年代海湾战争期间,美军由于发现在中、高沙漠热背景下很难对伪装的军事目标进行检测或是识别,成像设备受到了显著的背景热噪声干扰,在昼夜交替时刻,成像设备甚至无法再正常进行运作。针对这些问题,美军经过研究与讨论,率先就提出了热红外波段多光谱探测的概念。

        在农业领域,多光谱成像技术可以通过从可见光到热红外不同的狭窄波段区感应能量,分别获得地物在不同谱段上的影像,以此识别地物的具体情况,主要应用于作物病害诊断、农产品品质检测、作物生长状态监测等方面。另外,在重大自然灾害面前,多光谱成像技术还可以在灾害评估方面发挥重要的作用,提供准确的灾情评估报告,为决策部门制定救灾、减灾方案提供了精准的信息资料。

        在安检领域,多光谱成像技术可以在不同波段的光波下展现不同的图像特征,从而在图像上反映出他们的差别,为文件涂抹、票证篡改、烧毁文件显现等安检项目提供了详细的数据参考,成为公安、司法鉴定领域必不可少的基础装备。

        在医学领域,多光谱成像技术能够有效简化实验标本处理工作流程,有效缩短了分析检测时间,其非接触检测特性更适合用于活体动物成像等应用,为病理诊断、药物研究等领域提供了有利的技术支持。

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