Apa itu teknologi pencitraan multispektral
Kata pengantar.
Pencitraan multispektral adalah metode untuk memperoleh dan menganalisis gambar data dari pita spektral yang berbeda. Gambar warna dan gambar multispektral dapat menangkap informasi melalui spektrum yang luas, termasuk pita yang terlihat pita yang berbeda ini sesuai dengan rentang panjang gelombang dan panjang gelombang yang berbeda. Bahan memantulkan, menyerap, atau mengirimkan cahaya dengan cara yang berbeda.
Kamera multispektral menggunakan beberapa sensor optik atau filter untuk memisahkan dan menangkap cahaya dari panjang gelombang yang berbeda. Secara bersamaan menangkap gambar dari setiap pita panjang gelombang, menjadikannya perangkat kamera yang menangkap informasi spektral pada berbagai panjang gelombang. Ini berbeda dari kamera RGB biasa, yang hanya dapat menangkap gambar di pita cahaya yang terlihat, sementara kamera multispektral kamera dapat menangkap spektrum yang luas, biasanya termasuk pita cahaya yang terlihat, inframerah, dan ultraviolet. Kamera multispektral memberikan informasi yang lebih kaya daripada kamera RGB biasa, membuatnya sangat cocok untuk banyak wilayah aplikasi, termasuk klasifikasi produk pertanian, inspeksi pertanian, keamanan pangan, pemantauan lingkungan, dll.
Pengembangan kamera multispektral
Pada 1960 -an, teknologi deteksi baru muncul, yaitu teknologi pencitraan multispektral. Secara bersamaan memberikan informasi tentang target dalam pita spektral yang berbeda, dan menggabungkan teknologi pencitraan dengan teknologi spektroskopi. Dengan merancang sistem optik.
Kamera film udara biasa yang dapat digunakan segera hanya dapat membayangkan pita spektral tunggal tertentu, tetapi tidak dapat dibawa. Informasi target. Kamera multispektral yang dikembangkan dapat melakukan pencitraan multispektral dan multispektral. Metode ini terutama bergantung pada efek penyaringan filter sabuk. Dengan menggabungkan filter, informasi disaring oleh target yang sama dalam pita frekuensi yang berbeda dapat diterima pada saat yang sama, mencapai gambar pada rentang spektral yang luas. Kamera multispektral dapat dibagi menjadi struktur pemisahan prisma, struktur roda filter, dan struktur pemisahan roda filter metode pemisahan yang dibedakan.
Klasifikasi kamera multispektral
Spektrum prisma
Kamera multispektral spektral prisma biasanya mencakup sistem optik input yang memandu lampu kecelakaan itu mungkin termasuk lensa atau komponen optik lainnya untuk memfokuskan cahaya ke prisma. Pembagi balok prisma adalah komponen inti. Kamera digunakan untuk membubarkan lampu kecelakaan ke dalam spektrum panjang gelombang yang berbeda. Biasanya, kamera menggunakan satu atau lebih prisma, masing -masing sesuai dengan pita panjang gelombang. Beberapa prisma dapat dihubungkan secara seri untuk membubarkan beberapa pita panjang gelombang. Dengan memisahkan cahaya dari panjang gelombang yang berbeda melalui prisma, cahaya yang terpisah memasuki daerah yang berbeda. Gambar multi -spektral dapat digunakan untuk pengambilan sampel.
Pencitraan multispektral adalah metode untuk memperoleh dan menganalisis gambar data dari pita spektral yang berbeda. Gambar warna dan gambar multispektral dapat menangkap informasi melalui spektrum yang luas, termasuk pita yang terlihat pita yang berbeda ini sesuai dengan rentang panjang gelombang dan panjang gelombang yang berbeda. Bahan memantulkan, menyerap, atau mengirimkan cahaya dengan cara yang berbeda.
Kamera multispektral menggunakan beberapa sensor optik atau filter untuk memisahkan dan menangkap cahaya dari panjang gelombang yang berbeda. Secara bersamaan menangkap gambar dari setiap pita panjang gelombang, menjadikannya perangkat kamera yang menangkap informasi spektral pada berbagai panjang gelombang. Ini berbeda dari kamera RGB biasa, yang hanya dapat menangkap gambar di pita cahaya yang terlihat, sementara kamera multispektral kamera dapat menangkap spektrum yang luas, biasanya termasuk pita cahaya yang terlihat, inframerah, dan ultraviolet. Kamera multispektral memberikan informasi yang lebih kaya daripada kamera RGB biasa, membuatnya sangat cocok untuk banyak wilayah aplikasi, termasuk klasifikasi produk pertanian, inspeksi pertanian, keamanan pangan, pemantauan lingkungan, dll.
Pengembangan kamera multispektral
Pada 1960 -an, teknologi deteksi baru muncul, yaitu teknologi pencitraan multispektral. Secara bersamaan memberikan informasi tentang target dalam pita spektral yang berbeda, dan menggabungkan teknologi pencitraan dengan teknologi spektroskopi. Dengan merancang sistem optik.
Kamera film udara biasa yang dapat digunakan segera hanya dapat membayangkan pita spektral tunggal tertentu, tetapi tidak dapat dibawa. Informasi target. Kamera multispektral yang dikembangkan dapat melakukan pencitraan multispektral dan multispektral. Metode ini terutama bergantung pada efek penyaringan filter sabuk. Dengan menggabungkan filter, informasi disaring oleh target yang sama dalam pita frekuensi yang berbeda dapat diterima pada saat yang sama, mencapai gambar pada rentang spektral yang luas. Kamera multispektral dapat dibagi menjadi struktur pemisahan prisma, struktur roda filter, dan struktur pemisahan roda filter metode pemisahan yang dibedakan.
Klasifikasi kamera multispektral
Spektrum prisma
Kamera multispektral spektral prisma biasanya mencakup sistem optik input yang memandu lampu kecelakaan itu mungkin termasuk lensa atau komponen optik lainnya untuk memfokuskan cahaya ke prisma. Pembagi balok prisma adalah komponen inti. Kamera digunakan untuk membubarkan lampu kecelakaan ke dalam spektrum panjang gelombang yang berbeda. Biasanya, kamera menggunakan satu atau lebih prisma, masing -masing sesuai dengan pita panjang gelombang. Beberapa prisma dapat dihubungkan secara seri untuk membubarkan beberapa pita panjang gelombang. Dengan memisahkan cahaya dari panjang gelombang yang berbeda melalui prisma, cahaya yang terpisah memasuki daerah yang berbeda. Gambar multi -spektral dapat digunakan untuk pengambilan sampel.
Keuntungan:
Tingkat bingkai tinggi: sangat penting untuk aplikasi dengan resolusi suhu tinggi, seperti pemantauan proses dinamis
Resolusi penuh: Mampu menangkap semua band dalam kisaran panjang gelombang kontinu
Tidak ada kerugian: pekerjaan berdasarkan prinsip refleksi dan dispersi, tanpa mengurangi intensitas cahaya
Kerugian:
Biaya Tinggi: Biaya penyesuaian komponen optik dan jalur optik sangat tinggi.
Ukuran besar: Kamera multispektral berbasis prisma biasanya membutuhkan prisma berukuran besar dan komponen optik untuk memproduksi kamera terlalu besar
Teknologi Roda Filter
Gunakan rotasi filter untuk mendapatkan gambar spektral multi-saluran. Filter ini biasanya terletak di roda filter ini biasanya mendukung 8-12 pita frekuensi, masing-masing sesuai dengan rentang spektral yang berbeda. Salah satu keuntungannya adalah bahwa reflektansi spektral masing -masing piksel dapat ditentukan dengan memproses gambar multispektral, setiap pita frekuensi memiliki resolusi spasial lengkap, sambil memungkinkan filter khusus dan mengganti sesuai dengan persyaratan aplikasi tertentu. Namun, kamera perlu beralih terus menerus antara pita frekuensi yang berbeda, dan kecepatan gambar sangat lambat. Oleh karena itu, hanya cocok untuk menembak target tetap.
Tingkat bingkai tinggi: sangat penting untuk aplikasi dengan resolusi suhu tinggi, seperti pemantauan proses dinamis
Resolusi penuh: Mampu menangkap semua band dalam kisaran panjang gelombang kontinu
Tidak ada kerugian: pekerjaan berdasarkan prinsip refleksi dan dispersi, tanpa mengurangi intensitas cahaya
Kerugian:
Biaya Tinggi: Biaya penyesuaian komponen optik dan jalur optik sangat tinggi.
Ukuran besar: Kamera multispektral berbasis prisma biasanya membutuhkan prisma berukuran besar dan komponen optik untuk memproduksi kamera terlalu besar
Teknologi Roda Filter
Gunakan rotasi filter untuk mendapatkan gambar spektral multi-saluran. Filter ini biasanya terletak di roda filter ini biasanya mendukung 8-12 pita frekuensi, masing-masing sesuai dengan rentang spektral yang berbeda. Salah satu keuntungannya adalah bahwa reflektansi spektral masing -masing piksel dapat ditentukan dengan memproses gambar multispektral, setiap pita frekuensi memiliki resolusi spasial lengkap, sambil memungkinkan filter khusus dan mengganti sesuai dengan persyaratan aplikasi tertentu. Namun, kamera perlu beralih terus menerus antara pita frekuensi yang berbeda, dan kecepatan gambar sangat lambat. Oleh karena itu, hanya cocok untuk menembak target tetap.
Array filter
Kamera multispektral berdasarkan array penyaringan dapat memperoleh gambar multispektral dalam satu bidikan tanpa meningkatkan ukuran atau biaya. Mereka biasanya dapat mendukung beberapa saluran cahaya yang terlihat, inframerah-dekat, dan inframerah gelombang pendek. Diterapkan pada pertanian, pemantauan lingkungan, penginderaan jauh, dan citra satelit. Jumlah filter pada array filter terbatas.
Teknologi Kamera Multispektral
Penglihatan manusia adalah tricolor, yang berarti bahwa setiap warna adalah produk dari sinyal yang dihasilkan oleh tiga jenis penerima cahaya. Sel terletak di retina kami, yang merupakan fungsi yang membatasi bidang pandang kami hingga ruang warna tiga dimensi. Seperti ponsel, ini memungkinkan Anda untuk memperluas bidang pandang Anda ke ruang warna dimensi tinggi dan merenungkan semua ruang tersembunyi. Salah satu cara untuk mencapai ini adalah dengan menggunakan gambar multispektral. Kubus ini berisi banyak informasi. Pertanyaan tentang analisis spektral dari setiap objek adalah, bagaimana kita mendapatkan gambar pita sempit ini?
Ketika cahaya melewati beberapa permukaan dengan pelapis anti reflektif, itu akan memantulkan dan mengganggu celah yang terpisah. Permukaan ini menghasilkan spektrum transmisi pita sempit dari struktur. Dalam filter ini, spektrum transmisi akan bergeser. Puncak transmisi akan bergeser ke kisaran inframerah.
Kamera multispektral berdasarkan array penyaringan dapat memperoleh gambar multispektral dalam satu bidikan tanpa meningkatkan ukuran atau biaya. Mereka biasanya dapat mendukung beberapa saluran cahaya yang terlihat, inframerah-dekat, dan inframerah gelombang pendek. Diterapkan pada pertanian, pemantauan lingkungan, penginderaan jauh, dan citra satelit. Jumlah filter pada array filter terbatas.
Teknologi Kamera Multispektral
Penglihatan manusia adalah tricolor, yang berarti bahwa setiap warna adalah produk dari sinyal yang dihasilkan oleh tiga jenis penerima cahaya. Sel terletak di retina kami, yang merupakan fungsi yang membatasi bidang pandang kami hingga ruang warna tiga dimensi. Seperti ponsel, ini memungkinkan Anda untuk memperluas bidang pandang Anda ke ruang warna dimensi tinggi dan merenungkan semua ruang tersembunyi. Salah satu cara untuk mencapai ini adalah dengan menggunakan gambar multispektral. Kubus ini berisi banyak informasi. Pertanyaan tentang analisis spektral dari setiap objek adalah, bagaimana kita mendapatkan gambar pita sempit ini?
Ketika cahaya melewati beberapa permukaan dengan pelapis anti reflektif, itu akan memantulkan dan mengganggu celah yang terpisah. Permukaan ini menghasilkan spektrum transmisi pita sempit dari struktur. Dalam filter ini, spektrum transmisi akan bergeser. Puncak transmisi akan bergeser ke kisaran inframerah.
Pada awal 1987, Melonson menerapkan prinsip ini menggunakan perangkat MEMS. Namun, filter Fabry Perot saat ini berdasarkan MEMS adalah rentang tunable mereka sangat terbatas, dan mereka hanya dapat mengurangi kesenjangan pertama dan ketiga. Ketiga, fenomena penarikan akan ditempati. Gambar multispektral membutuhkan filter yang sangat luas yang dapat menyesuaikan rentang dan penarikan. Fenomena ini dapat dihindari hanya dengan memisahkan perangkat optik dan MEMS.
Dalam desain ini, kami memiliki cermin bergerak dengan satu set elektroda eksternal. Gambar di bawah ini adalah gambaran fisik dari filter yang dapat merdu. Ini hanya setebal 1,05mm dan terdiri dari tiga wafer. Dalam konsep ini, ketika kita menerapkan tegangan penggerak, celah optik tidak lagi berkurang tetapi meningkat, dan desain ini dapat mencapai ekspansi kesenjangan 6 kali.
Kamera multispektral yang kompatibel dengan bottom-up ini untuk ponsel telah banyak digunakan dalam inspeksi pertanian, mengemudi otonom, otomatisasi industri, pengenalan wajah, obat-obatan, dll. Melalui pengujian, dapat beroperasi secara normal dalam berbagai suhu dan tekanan, jauh melebihi Standar toleransi ponsel.
