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機(jī)器視覺行業(yè)中的多光譜與高光譜工業(yè)相機(jī)

發(fā)布時間:2023-12-19
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【摘要】機(jī)器視覺行業(yè)對光譜成像的需求日益增長,超出了傳統(tǒng)RGB顏色的范圍。多光譜和高光譜工業(yè)相機(jī)應(yīng)運(yùn)而生,它們能夠捕捉更廣泛的光譜信息,包括人眼不可見的波長。這兩種相機(jī)在原理、應(yīng)用和選擇上存在差異。多光譜相機(jī)記錄的波段較少,光譜呈階梯狀,適用于特定波段的應(yīng)用;而高光譜相機(jī)記錄超過100個連續(xù)波段,提供平滑的光譜,適用于需要高分辨率光譜分析的應(yīng)用。在選擇相機(jī)時,需綜合考慮應(yīng)用需求、性能參數(shù)和價格等因素。多光譜和高光譜相機(jī)在多個領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用,為機(jī)器視覺行業(yè)帶來了創(chuàng)新性的解決方案。

在機(jī)器視覺領(lǐng)域,傳統(tǒng)的RGB顏色輸出已經(jīng)不能滿足日益增長的成像需求。實(shí)際應(yīng)用中,往往需要超出標(biāo)準(zhǔn)RGB范圍的光譜信息,包括非常規(guī)的RGB波段以及人眼不可見的波長如紫外線、近紅外或短波紅外。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn),多光譜和高光譜工業(yè)相機(jī)逐漸受到關(guān)注。

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一、多光譜與高光譜相機(jī)的基本原理


? ?1. 分光現(xiàn)象:多光譜相機(jī)通過分光技術(shù)將光源分解成多個光譜信息。不同于人眼只能感知可見光區(qū)域(380-780nm)的波長,多光譜相機(jī)可以捕捉更廣泛的光譜信息。

? ?2.相機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu):從光源進(jìn)入的光線,經(jīng)過鏡頭和光柵的集中,再通過分光裝置(如光柵Grating)進(jìn)行分光,最終傳輸?shù)絺鞲衅鳌?/p>

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二、多光譜與高光譜相機(jī)的區(qū)別


? ?1.波段數(shù)量和寬度:高光譜相機(jī)和多光譜相機(jī)的主要區(qū)別在于它們記錄的波段數(shù)量和波段的寬度(即光譜分辨率)。高光譜相機(jī)通常記錄超過100個波段,而多光譜相機(jī)記錄的波段較少。

? ?2. 成像數(shù)據(jù)特性:高光譜相機(jī)提供平滑的光譜,而多光譜相機(jī)的光譜呈階梯狀或鋸齒狀,無法精確描繪光譜特征。

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三、應(yīng)用與選擇


? ? 1.應(yīng)用領(lǐng)域:多光譜和高光譜相機(jī)在農(nóng)業(yè)、環(huán)境科學(xué)、醫(yī)學(xué)、安全監(jiān)控、遙感等多個領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。

? ? 2.選擇考慮因素:在選擇相機(jī)時,需綜合考慮應(yīng)用需求、性能參數(shù)、穩(wěn)定性、可靠性以及價格等因素。

? ? 3.互補(bǔ)性:高光譜成像技術(shù)和多光譜成像技術(shù)彼此互補(bǔ),具體選擇取決于應(yīng)用要求和現(xiàn)有數(shù)據(jù)的級別。


四、結(jié)論


多光譜和高光譜工業(yè)相機(jī)為機(jī)器視覺行業(yè)帶來了創(chuàng)新性的解決方案,滿足了日益復(fù)雜的成像需求。在選擇合適的相機(jī)時,需要充分了解應(yīng)用需求并權(quán)衡各種因素,以找到最適合的解決方案。


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