簡(jiǎn)析光譜成像技術(shù)的發(fā)展方向

傳統(tǒng)的光譜儀已經(jīng)經(jīng)過數(shù)十年的嘗試和測(cè)試，可以測(cè)量物體的光譜足跡。然而，這些光譜儀主要應(yīng)用于點(diǎn)測(cè)量，近年來(lái)在成像和圖像處理方面的進(jìn)展有限。本文以高光譜和多光譜成像為例，簡(jiǎn)單分析了光譜成像技術(shù)的發(fā)展方向。

高光譜成像

基于相機(jī)的成像技術(shù)被認(rèn)為是光譜成像的未來(lái)。高光譜成像在成像和圖像處理的所有領(lǐng)域都有巨大的潛力，因?yàn)楣庾V成像或光譜分析是任何物質(zhì)的最終物理足跡。從空間和衛(wèi)星成像到現(xiàn)在的許多機(jī)器視覺應(yīng)用，高光譜成像技術(shù)已經(jīng)取得了顯著的發(fā)展。然而，盡管這項(xiàng)技術(shù)具有巨大的潛力，它在工業(yè)應(yīng)用中的突破仍然有限。高光譜成像確實(shí)在工業(yè)成像領(lǐng)域得到了一些應(yīng)用，但是它仍然非常復(fù)雜、昂貴，并且在技術(shù)上不能達(dá)到大多數(shù)工業(yè)檢測(cè)應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)。

多光譜成像

從商業(yè)角度來(lái)看，公司希望推出具有競(jìng)爭(zhēng)力的技術(shù)，但同時(shí)也不希望產(chǎn)品的價(jià)格太過昂貴，以獲得更大的市場(chǎng)份額。這對(duì)于如今的高光譜成像技術(shù)而言非常困難。鑒于目前高光譜成像技術(shù)的局限性，多光譜成像技術(shù)在高吞吐量、高分辨率、高穩(wěn)固性、有競(jìng)爭(zhēng)力的價(jià)格、基于有限數(shù)量的光譜波段的易用性和易集成性等方面，成為實(shí)現(xiàn)商品工業(yè)化批量生產(chǎn)檢驗(yàn)的過渡性技術(shù)。

高光譜成像對(duì)于多光譜成像的成功仍然非常重要且具有很高的相關(guān)性，因?yàn)樗梢蕴峁┮粋€(gè)核心技術(shù)來(lái)識(shí)別目標(biāo)應(yīng)用所需的相關(guān)波段。大量的工業(yè)、農(nóng)業(yè)和醫(yī)療應(yīng)用不需要大量的光譜波段，而這些波段可用于極其強(qiáng)大但昂貴的高光譜成像技術(shù)。接下來(lái)需要的是一種支持高度可定制性的多光譜方法，其中從高光譜分析中提取的信息可用于創(chuàng)建具有高度針對(duì)性的多光譜相機(jī)系統(tǒng)。雖然濾光輪有一種方法來(lái)提供這種可定制性，但在不久的將來(lái)，一種模塊化的棱鏡式方法可能會(huì)提供最終的多光譜成像(包括面陣掃描和線陣掃描)解決方案。