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        高光譜成像儀的性能評估參數有哪些?

        時間:2023-07-27 點擊:187次

        高光譜成像儀的應用領域和范圍,通常由其系統自身的性能參數決定。高光譜成像儀用于系統評估的性能參數有很多,主要包括工作光譜范圍、光譜分辨率、探測器凝視時間、信噪比和集光本領等。本文對高光譜成像儀的性能評估參數做了詳細的介紹,對高光譜成像儀知識感興趣的朋友不妨了解一下!

        高光譜成像儀

        高光譜成像儀的性能評估參數:

        1.工作光譜范圍

        工作光譜范圍指光譜儀能夠記錄的光譜范圍,其主要由光學系統中光學元件的光譜透過率或者反射率,及所選探測器的光譜靈敏度范圍決定。

        2.光譜分辨率

        光譜分辨率為探測光譜輻射能量的最小波長間隔,即光譜探測能力。對于光學系統來說,一般將其定義為光譜通道的波段寬度,即在工作光譜范圍內,其分光元件所得光譜通道越多、波段寬度越窄,光譜分辨率越高;對于探測器來說,其被嚴格定義為儀器達到光譜響應最大值的50%時的波長寬度,探測器能夠識別的波段數越多、波普范圍越窄,地面物體信息越容易區分和識別,針對性越強。

        3.信噪比

        信噪比(SNR),其定義為成像光譜儀所采集的目標信號(Vs)和(VN)的比值,其結果直接影響了目標圖像分類和識別等數據處理效果。光學系統信噪比表達式為:

        光學系統信噪比表達式

        上式中,δ為探測器的像元尺寸,tin為探測器能量積分時間,τa為大氣的平均透過率,τb為光學系統平均透過率,E為太陽在地面的光普照度,D*為探測器的可探測比,ρ為地物的反射率,z為太陽天頂角,Xt為光譜帶寬,F為光學系統的F數,Δf為噪聲等效帶寬。由上面公式可知,光學系統的F數越小,系統透過率越高,探測器像元尺寸越大、探測效率越高,儀器的信噪比越高。

        4.探測器凝視時間

        探測器凝視時間指儀器的瞬時視場掃過地元目標時,探測器的光能量積分時間。凝視時間越長,探測器積分能量越多,光譜響應越強,所獲取的目標圖像信噪比越高。

        5.集光本領

        集光本領表示光譜儀收集和傳遞光能量的本領,即表明目標自身輻射的光譜亮度和儀器能夠探測的光度數值的關系。對于成像光譜儀來說,集光本領可通過計算狹縫面積和孔徑立體角之積得到,其中狹縫寬度對光譜分辨率有影響,其尺寸應與像元尺寸一致,因此可通過增大光學系統的孔徑立體角提高集光本領。

        高光譜成像儀

        三恩時SC250近紅外高光譜成像儀怎么樣?

        SC250近紅外高光譜成像儀是一款全新設計制造的高光譜成像儀器,內置推掃結構可以快速實現光譜影像的連續采集,在900-1700nm波段具有較高的靈敏度和穩定性,通過輔助相機實現對掃描區域的監控,主機內置電源模塊,可實現快速架設完成數據采集作業。該儀器配置標準的信號采集軟件,可進行高光譜影像及光譜數據的采集和簡單處理,可實時獲取樣品光譜及影像信息,將掃描結果存儲為圖像、表格等各種格式,數據可以被多種第三方專業的數據分析軟件調用,極大的擴展了儀器的使用范圍。SC250近紅外高光譜成像儀具有以下優勢:

        1、分辨率高,成像更清晰

        1)內置輔助相機,實現對掃描區域的監控;

        2)圖像分辨率高,可達320*320;

        3)采用透射光柵分光方式,具有高衍射效率;

        4)使用高穩定性的InGaAs探測器,探測效率高,均勻性好,在弱光下也有極高的靈敏度;

        2、測量范圍廣,信息全面

        1)光譜范圍覆蓋900-1700nm的近紅外光,波長分辨率優于6nm;

        2)光譜波段數256,可達256個光譜通道;

        3)多種焦距鏡頭可選,8mm/16mm/25mm/35mm焦距鏡頭可根據用戶需求更換;

        4)光譜圖像包含空間、輻射、波譜信息,具有圖譜合一的特點;

        3、成像效率高,信息采集快

        1)高靈敏相機和輔助相機配合使用,采集速度≤5s;

        2)成像技術和光譜技術相結合,可以采集連續的光譜影像信息,提高了數據采集的質量和效率;

        4、數據可存儲,傳輸快

        1)采集軟件實時獲取樣品光譜及影像信息,提供SDK便捷易用的二次開發支持;

        2)數據接口采用GigE,可實現軟硬件間數據的快速傳輸;

        5、應用領域多,適用性強

        1)可在0-40°的溫度下使用;

        2)應用范圍涉及陸地、大氣、海洋等多維空間;

        3)應用行業包括:對地遙感、科學研究、醫學診療、文物檢測、水質檢測、工農生產、食品安全、航天等。

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