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高光譜相機(HSI)對比紅-綠-藍(RGB)相機

發布時間:2021-01-27 09:26:46 瀏覽量:6031 作者:Leo Cao

摘要

紅-綠-藍(RGB)相機被機器視覺製造商廣泛使用。這些相機很適合根據物體(ti) 的形狀和顏色來表征物體(ti) 。然而,由於(yu) 隻有三個(ge) 可見波段

可用,他們(men) 的識別能力是最小的。(HSI)高光譜相機(英:Hyperspectral camera)可用於(yu) 更高要求的国产成人在线观看免费网站,通過記錄寬光譜帶通

上的數百個(ge) 波段來測量物體(ti) 或場景。這些波段是連續的,並不局限於(yu) 光譜的可見部分。Specim的FX10、FX17、FX50高光譜相機采用

線陣推掃的成像方式,在具有高速成像的同時,同一時間獲得目標區域的所有光譜信息數據,保證每一個(ge) 空間像素的光譜純度,為(wei) 客戶

提供真實準確的高光譜數據。

正文



紅-綠-藍(RGB)相機被機器視覺製造商廣泛使用。這些相機很適合根據物體(ti) 的形狀和顏色來表征物體(ti) 。然而,由於(yu) 隻有三個(ge) 可見波段

可用,他們(men) 的識別能力是最小的。


高光譜相機可用於(yu) 更高要求的国产成人在线观看免费网站,通過記錄寬光譜帶通上的數百個(ge) 波段來測量物體(ti) 或場。這些波段是連續的,並不局限於(yu) 光譜的可

見部分。


高光譜成像(HSI)為(wei) 用戶提供了大量的信息,允許根據化學成分來識別篩選材料,而不僅(jin) 僅(jin) 是大小、形狀和可見顏色。每種材料都有

其獨特的組成,因此對電磁光譜的反應也是獨特的。HSI相機提取這種奇異的反應,並將其反演成用於(yu) 識別的特征,就像使用指紋識別

個(ge) 人一樣。

圖1: 杏仁(FX10;紅色)和殼(FX10;洋紅色)的近紅外光譜。杏仁(深藍色)和殼(青色)的RGB成分。可測量的RGB波段由各自垂直線表示


上圖(圖1)說明了RGB相機相對於(yu) 高光譜相機的局限性。高光譜相機(FX10)測量完整的光譜特征,所以它可以準確地測量杏仁和殼

之間的差異,而不考慮外殼或杏仁的顏色。 


在這個(ge) 例子中,堅果油在930nm處的光譜特征為(wei) 精確分選提供了一個(ge) 準確而有選擇性的標識。RGB相機僅(jin) 限於(yu) 三個(ge) 顏色波段,完全缺

少了關(guan) 聯性最強的排序準則。


除了靈敏度擴展到了近紅外(NIR)光譜範圍,由Specim FX10測量的數百個(ge) 波段產(chan) 生的彩色圖像相比於(yu) RGB相機的三個(ge) 波段要準確的

多(圖2)。超過可見光譜範圍的高光譜相機,如FX17,覆蓋了900-1700nm的近紅外波段。這些相機提供了適合於(yu) 更穩定模型的拓

展光譜數據(取決(jue) 於(yu) 国产成人在线观看免费网站需求)。如圖2所示,FX17相機將是把杏仁和開心果從(cong) 其外殼和外來汙染物中分揀出來的最佳工具(優(you) 於(yu) RGB

模型)。值得注意的是,其他国产成人在线观看免费网站可能需要在短波紅外(SWIR,1700-2500nm)、中波紅外(MWIR,2.7-5.3um)亦或是長波紅外

(LWIR,8-12um)光譜區域靈敏度的高光譜相機

 

圖2:基於(yu) RGB相機、FX10FX17數據的照片和模型預測。開心果和堅果是綠色的,殼是藍色的,木材是黃色的


機器視覺係統通常結合了多個(ge) 傳(chuan) 感器,它們(men) 是互補的。下表突出了高光譜技術相對於(yu) 其他通常使用的傳(chuan) 感器的優(you) 勢。

 

表 1: 綠色 = 好, 橘色 = 差, 紅色 = 不相幹


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