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Lambda 高光譜相機利用漸變鍍膜技術(shù)，無需傳統(tǒng)的光柵分光模塊，使得在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對目標物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時，也獲得了被測物體的光譜信息。

Lambda鍍膜式高光譜成像系統(tǒng)簡介

高光譜成像技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的基于多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，其突出的應(yīng)用是遙感探測領(lǐng)域，并在越來越多的民用領(lǐng)域有著更大的應(yīng)用前景。它集中了光學、光電子學、電子學、信息處理、計算機科學等領(lǐng)域的先進技術(shù)，是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機的結(jié)合在一起的一門新興技術(shù)。

高光譜成像技術(shù)具有多波段（可達上百個波段）、波段窄（≤ 10-2λ）、光譜范圍廣（200-2500nm）和圖譜合一等特點。優(yōu)勢在于采集到的圖像信息量豐富，識別度較高和數(shù)據(jù)描述模型多。由于物體的反射光譜具有“指紋”效應(yīng)，不同物不同譜，同物一定同譜的原理來分辨不同的物質(zhì)信息。物體的光譜特性與其內(nèi)在的理化學特性緊密相關(guān)，由于物質(zhì)成分和結(jié)構(gòu)的差異就造成物質(zhì)內(nèi)部對不同波長光子的選擇性吸收和發(fā)射。完整而連續(xù)的光譜曲線可以更好地反映不同物質(zhì)間這種內(nèi)在的微觀差異，這也正是成像光譜技術(shù)實現(xiàn)地物精細探測的物理基礎(chǔ)。 漸變薄膜式高光譜相機是將不同波段的漸變薄膜鑲鍍在面陣探測器上， 可同時、快速獲取光譜和影像信息的無損檢測分析儀器。

Lambda 高光譜相機利用漸變鍍膜技術(shù)，無需傳統(tǒng)的光柵分光模塊，使得在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對目標物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時，也獲得了被測物體的光譜信息。Lambda 主要是針對戶外或較大物體的遠距離成像測試以及一些需要便攜操作的應(yīng)用。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括：面陣探測器、驅(qū)動電源、運動控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊等集成于一體，大大減小了系統(tǒng)的體積與重量，外觀簡潔， 操作方便。實現(xiàn)了自動曝光、自動匹配掃描速度，同時可以通過攜帶的輔助攝像功能對監(jiān)測范圍進行確定。在數(shù)據(jù)處理方面實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預(yù)處理和數(shù)據(jù)選擇性的導(dǎo)出、不同的數(shù)據(jù)校準功能、圖像的等功能。



圖1 鍍膜式高光譜成像原理



圖2 基于線性漸變?yōu)V光片的成像光譜儀的工作原理圖

Lambda鍍膜式高光譜成像系統(tǒng)技術(shù)規(guī)格

相機參數(shù)


儀器型號		Lambda-VN	Lambda-VNS	Lambda-Nir
光譜范圍		420~1000nm	420~1000nm	1150~1650±5nm
光譜分辨率		10nm	10nm	20nm
光譜通道數(shù)		>100	>100	32/64
標配鏡頭	焦距(mm)	25（其它焦距可選*1）	25（其它焦距可選*1）	35（其它焦距可選*2）
	工作距離(mm)	150-∞	150-∞		300-∞
	視場角	19°	23°		15.6°
探測器		2048*2048CMOS	2048*2048sCMOS	640*512InGaAs FPA
像素數(shù)（空間維*掃描維）		1600*1200（1X）800*600（2X）	1600*1200（1X）800*600（2X）	640*512
像素尺寸		5.5*5.5μm	6.5*6.5μm	15*15μm
數(shù)字輸出		10bit	12bit	14bit
幀數(shù)		90fps	45fps	50fps
曝光時間范圍		28μs-1s	10μs-10s	10μs-1s
內(nèi)置電腦接口		USB3.0+HDMI
鏡頭接口		C-Mount
系統(tǒng)電源		DC 16.8V
內(nèi)置微型處理器		I7處理器、16G運存、256GSSD
內(nèi)置電池		65Wh	65Wh	65Wh
系統(tǒng)功耗		45W	60W	60W




*1：16mm,35mm,50mm，其它可咨詢

*2：9mm,15mm,22mm,56mm，其它可咨詢

相機功能

● 可與標準C接口的成像鏡頭或顯微鏡直接集成，實現(xiàn)光譜影像（Mapping）的快速采集。

● 自動曝光、自動掃描速度匹配、自動采集并保存數(shù)據(jù)

● 可實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時校準及模型運算功能（內(nèi)置水體、植被等超過25個指數(shù)模型）

● 輔助取景攝像頭實現(xiàn)對拍攝區(qū)域的監(jiān)控

● 內(nèi)置電池

● 數(shù)據(jù)預(yù)覽及校正功能：輻射度校正、反射率校正、區(qū)域校正、鏡頭校準、均勻性校準

● 鏡頭可更換

● 數(shù)據(jù)格式兼容Envi、SpecSight等數(shù)據(jù)分析軟件

● 目標光譜實時匹配搜索功能

● 內(nèi)置WiFi支持Android智能手機、ipad、iphone無線遙控

● 千兆以太網(wǎng)：支持遠距圖像傳輸與遙控操作



圖3 Lambda 高光譜成像系統(tǒng)實體圖



圖4 Lambda 數(shù)據(jù)采集及光譜分析