高光譜成像系統(tǒng)作為一種無損檢測系統(tǒng)，可以快速的對樣品的內(nèi)部特征和外觀屬性進(jìn)行無損檢測，獲取樣本的圖像信息和光譜信息，具有圖譜合一的優(yōu)點。那么，高光譜成像系統(tǒng)由哪些部件組成？其工作原理是怎樣的？本文為大家做了介紹，對此感興趣的朋友不妨了解一下！

高光譜成像系統(tǒng)的組成：

高光譜成像系統(tǒng)主要由光源、CCD攝像機、成像光譜儀、鏡頭、圖像采集卡、計算機及控制裝置等組成，如下圖所示。其最主要的工作部件是成像光譜儀，它是一種新型傳感器，于20世紀(jì)80年代初發(fā)展起來。

該光譜儀最重要的特點在于波段多且寬度窄，使得高光譜成像儀能探測到別的寬波段無法探測到的物體，光譜響應(yīng)范圍更廣，光譜分辨率更高，能夠更加精細(xì)地發(fā)現(xiàn)被探測物的微小特征，更重要的是它可以提供空間域和光譜域信息的結(jié)合，也就是“圖譜合一”，但同時也存在著數(shù)據(jù)量大、冗余信息多的特點。

高光譜成像系統(tǒng)的工作原理：

根據(jù)高光譜圖像采集和形成方式的不同，其獲取方式可以分為點掃描、線掃描和面掃描3種方式。點掃描方式每次只能獲取1個像素點的光譜，為獲取高光譜圖像需頻繁地移動光譜相機或檢測對象，不利于快速檢測，因此，點掃描方式常用于微觀對象的檢測。線掃描方式每次可以獲取掃描線上所有點的光譜，該方式特別適合于傳送帶上方物體的動態(tài)檢測，是樣品品質(zhì)檢測時最常用的圖像獲取方式。點掃描和線掃描方式都是在空間域進(jìn)行掃描，而面掃描是在光譜域進(jìn)行掃描的方式，面掃描方式每次可以獲取單個波長下完整的空間圖像，通過面掃描獲取高光譜圖像時需要轉(zhuǎn)動濾光片切換輪或調(diào)節(jié)可調(diào)濾波器。面掃描方式一般用于所需波長圖像數(shù)目較少的多光譜成像系統(tǒng)中。

所謂的高光譜圖像就是數(shù)據(jù)立方塊，指在光譜維度上進(jìn)行了更加細(xì)致的分割，在光譜維度上有多個通道。通過高光譜設(shè)備獲取到的數(shù)據(jù)立方塊，不僅可以獲得圖像上每個點的光譜數(shù)據(jù)，而且可以獲得任一譜段的圖像信息。

由于高光譜數(shù)據(jù)信息量大，冗余度高，在實際應(yīng)用中選擇最有效的波長來開發(fā)多光譜成像系統(tǒng)很有必要。多光譜成像技術(shù)的原理，是利用物體對不同波長光線的吸收存在差異，通過對目標(biāo)物體在一組紅外和近紅外范圍內(nèi)特定光線波長中的光強度變化進(jìn)行監(jiān)測，來實現(xiàn)檢測、辨別等應(yīng)用需求。其最大的優(yōu)勢就是所捕獲的單色圖像的波長是通過窄帶濾波器自由選擇的最有效波長，以達(dá)到實時檢測的目的。