¿Qué es la tecnología de imágenes multiespectrales?
Prefacio.
La imagen multiespectral es un método para obtener y analizar imágenes de datos de diferentes bandas espectrales. Las imágenes en color y las imágenes multiespectrales pueden capturar información en un amplio espectro, incluidas las bandas visibles, estas diferentes bandas corresponden a diferentes rangos de longitud de onda y longitudes de onda. Los materiales reflejan, absorben o transmiten luz de diferentes maneras.
Las cámaras multiespectrales utilizan múltiples sensores o filtros ópticos para separar y capturar la luz de diferentes longitudes de onda. Capture simultáneamente las imágenes de cada banda de longitud de onda, lo que lo convierte en un dispositivo de cámara que captura información espectral en un rango de longitudes de onda diferentes. Esto es diferente de las cámaras RGB normales, que solo pueden capturar imágenes en la banda de luz visible, mientras que las cámaras multiespectrales una cámara pueden capturar un espectro amplio, que generalmente incluye bandas visibles de luz, infrarrojos y ultravioletas. Las cámaras multiespectrales proporcionan información más rica que las cámaras RGB ordinarias, lo que las hace particularmente adecuadas para muchas aplicaciones de la región, incluida la clasificación de productos agrícolas, la inspección de la granja, la seguridad alimentaria, el monitoreo ambiental, etc.
El desarrollo de cámaras multiespectrales
En la década de 1960, surgió una nueva tecnología de detección, a saber, la tecnología de imágenes multiespectrales. Simultáneamente, proporciona información sobre objetivos en diferentes bandas espectrales y combina tecnología de imágenes con tecnología espectroscópica. Diseñando el sistema óptico.
Las cámaras de película aérea ordinarias que se pueden usar pronto solo pueden imaginar una banda espectral única específica, pero no se pueden transportar. Información objetivo. La cámara multiespectral desarrollada puede realizar imágenes multiespectrales y multiespectrales. Este método se basa principalmente en el efecto de filtrado del filtro de correa. Al combinar filtros, la información se filtra por los mismos objetivos en diferentes bandas de frecuencia se puede recibir al mismo tiempo, logrando imágenes en un amplio rango espectral. Las cámaras multiespectrales se pueden dividir en la estructura de separación de Prism, la estructura de la rueda del filtro y la estructura de la rueda de filtro de la estructura de la rueda diferenciados.
Clasificación de cámaras multiespectrales
Espectro prisco
Las cámaras multiespectrales espectrales PRIMS generalmente incluyen un sistema óptico de entrada que guía las luces de accidentes, puede incluir lentes u otros componentes ópticos para enfocar la luz en el prisma. El divisor del haz de prisma es el componente central. Se usa una cámara para dispersar la luz del accidente en espectros de diferentes longitudes de onda. Por lo general, una cámara usa uno o más prismas, cada uno correspondiente a una banda de longitud de onda. Se pueden conectar múltiples prismas en serie para dispersar múltiples bandas de longitud de onda. Al separar la luz de diferentes longitudes de onda a través de un prisma, la luz separada entra en diferentes regiones. Se pueden usar imágenes multipectrales para el muestreo.
La imagen multiespectral es un método para obtener y analizar imágenes de datos de diferentes bandas espectrales. Las imágenes en color y las imágenes multiespectrales pueden capturar información en un amplio espectro, incluidas las bandas visibles, estas diferentes bandas corresponden a diferentes rangos de longitud de onda y longitudes de onda. Los materiales reflejan, absorben o transmiten luz de diferentes maneras.
Las cámaras multiespectrales utilizan múltiples sensores o filtros ópticos para separar y capturar la luz de diferentes longitudes de onda. Capture simultáneamente las imágenes de cada banda de longitud de onda, lo que lo convierte en un dispositivo de cámara que captura información espectral en un rango de longitudes de onda diferentes. Esto es diferente de las cámaras RGB normales, que solo pueden capturar imágenes en la banda de luz visible, mientras que las cámaras multiespectrales una cámara pueden capturar un espectro amplio, que generalmente incluye bandas visibles de luz, infrarrojos y ultravioletas. Las cámaras multiespectrales proporcionan información más rica que las cámaras RGB ordinarias, lo que las hace particularmente adecuadas para muchas aplicaciones de la región, incluida la clasificación de productos agrícolas, la inspección de la granja, la seguridad alimentaria, el monitoreo ambiental, etc.
El desarrollo de cámaras multiespectrales
En la década de 1960, surgió una nueva tecnología de detección, a saber, la tecnología de imágenes multiespectrales. Simultáneamente, proporciona información sobre objetivos en diferentes bandas espectrales y combina tecnología de imágenes con tecnología espectroscópica. Diseñando el sistema óptico.
Las cámaras de película aérea ordinarias que se pueden usar pronto solo pueden imaginar una banda espectral única específica, pero no se pueden transportar. Información objetivo. La cámara multiespectral desarrollada puede realizar imágenes multiespectrales y multiespectrales. Este método se basa principalmente en el efecto de filtrado del filtro de correa. Al combinar filtros, la información se filtra por los mismos objetivos en diferentes bandas de frecuencia se puede recibir al mismo tiempo, logrando imágenes en un amplio rango espectral. Las cámaras multiespectrales se pueden dividir en la estructura de separación de Prism, la estructura de la rueda del filtro y la estructura de la rueda de filtro de la estructura de la rueda diferenciados.
Clasificación de cámaras multiespectrales
Espectro prisco
Las cámaras multiespectrales espectrales PRIMS generalmente incluyen un sistema óptico de entrada que guía las luces de accidentes, puede incluir lentes u otros componentes ópticos para enfocar la luz en el prisma. El divisor del haz de prisma es el componente central. Se usa una cámara para dispersar la luz del accidente en espectros de diferentes longitudes de onda. Por lo general, una cámara usa uno o más prismas, cada uno correspondiente a una banda de longitud de onda. Se pueden conectar múltiples prismas en serie para dispersar múltiples bandas de longitud de onda. Al separar la luz de diferentes longitudes de onda a través de un prisma, la luz separada entra en diferentes regiones. Se pueden usar imágenes multipectrales para el muestreo.
Ventajas:
Alta velocidad de fotogramas: muy importante para aplicaciones con alta resolución de temperatura, como monitorear procesos dinámicos
Resolución completa: capaz de capturar todas las bandas dentro de un rango continuo de longitud de onda
Sin pérdida: trabajo basado en los principios de reflexión y dispersión, sin reducir la intensidad de la luz
Desventajas:
Alto costo: el costo de ajustar los componentes ópticos y las rutas ópticas es muy alto.
Gran tamaño: las cámaras multiespectrales basadas en prisma generalmente requieren prismas de gran tamaño y componentes ópticos para fabricar la cámara demasiado grande
Tecnología de la rueda de filtro
Use la rotación del filtro para obtener imágenes espectrales multicanal. Estos filtros se encuentran típicamente en esta rueda de filtro típicamente admite 8-12 bandas de frecuencia, cada una correspondiente a un rango espectral diferente. Una de las ventajas es que la reflectancia espectral de cada píxel se puede determinar procesando imágenes multiespectrales cada banda de frecuencia tiene una resolución espacial completa, al tiempo que permite filtros personalizados y reemplazar de acuerdo con requisitos de aplicación específicos. Sin embargo, la cámara necesita cambiar continuamente entre diferentes bandas de frecuencia, y la velocidad de la imagen es muy lenta. Por lo tanto, solo es adecuado para disparar objetivos fijos.
Alta velocidad de fotogramas: muy importante para aplicaciones con alta resolución de temperatura, como monitorear procesos dinámicos
Resolución completa: capaz de capturar todas las bandas dentro de un rango continuo de longitud de onda
Sin pérdida: trabajo basado en los principios de reflexión y dispersión, sin reducir la intensidad de la luz
Desventajas:
Alto costo: el costo de ajustar los componentes ópticos y las rutas ópticas es muy alto.
Gran tamaño: las cámaras multiespectrales basadas en prisma generalmente requieren prismas de gran tamaño y componentes ópticos para fabricar la cámara demasiado grande
Tecnología de la rueda de filtro
Use la rotación del filtro para obtener imágenes espectrales multicanal. Estos filtros se encuentran típicamente en esta rueda de filtro típicamente admite 8-12 bandas de frecuencia, cada una correspondiente a un rango espectral diferente. Una de las ventajas es que la reflectancia espectral de cada píxel se puede determinar procesando imágenes multiespectrales cada banda de frecuencia tiene una resolución espacial completa, al tiempo que permite filtros personalizados y reemplazar de acuerdo con requisitos de aplicación específicos. Sin embargo, la cámara necesita cambiar continuamente entre diferentes bandas de frecuencia, y la velocidad de la imagen es muy lenta. Por lo tanto, solo es adecuado para disparar objetivos fijos.
Matriz de filtros
Una cámara multiespectral basada en una matriz de filtrado puede obtener imágenes multiespectrales en una toma sin aumentar el tamaño o el costo. Por lo general, pueden admitir múltiples canales de luz visibles, infrarrojo cercano e infrarrojo de onda corta. Aplicado a la agricultura, el monitoreo ambiental, la teledetección y las imágenes satelitales. El número de filtros en la matriz de filtro es limitado.
Tecnología de cámara multiespectral
La visión humana es tricolor, lo que significa que cada color es un producto de señales generadas por tres tipos de receptores de luz. Las células se encuentran en nuestra retina, que es una función que limita nuestro campo de visión a un espacio de color tridimensional. Al igual que un teléfono móvil, le permite expandir su campo de visión a un espacio de color de alta dimensión y contemplar todos los espacios ocultos. Una forma de lograr esto es usar imágenes multiespectrales. Este cubo contiene mucha información. La pregunta sobre el análisis espectral de cada objeto es, ¿cómo obtenemos esta imagen de banda estrecha?
Cuando la luz pasa a través de múltiples superficies con recubrimientos anti reflectantes, se reflejará e interferirá en los espacios separados. Estas superficies dan como resultado espectros de transmisión de banda estrechos de la estructura. En este filtro, el espectro de transmisión cambiará. El pico de transmisión cambiará al rango de infrarrojos.
Una cámara multiespectral basada en una matriz de filtrado puede obtener imágenes multiespectrales en una toma sin aumentar el tamaño o el costo. Por lo general, pueden admitir múltiples canales de luz visibles, infrarrojo cercano e infrarrojo de onda corta. Aplicado a la agricultura, el monitoreo ambiental, la teledetección y las imágenes satelitales. El número de filtros en la matriz de filtro es limitado.
Tecnología de cámara multiespectral
La visión humana es tricolor, lo que significa que cada color es un producto de señales generadas por tres tipos de receptores de luz. Las células se encuentran en nuestra retina, que es una función que limita nuestro campo de visión a un espacio de color tridimensional. Al igual que un teléfono móvil, le permite expandir su campo de visión a un espacio de color de alta dimensión y contemplar todos los espacios ocultos. Una forma de lograr esto es usar imágenes multiespectrales. Este cubo contiene mucha información. La pregunta sobre el análisis espectral de cada objeto es, ¿cómo obtenemos esta imagen de banda estrecha?
Cuando la luz pasa a través de múltiples superficies con recubrimientos anti reflectantes, se reflejará e interferirá en los espacios separados. Estas superficies dan como resultado espectros de transmisión de banda estrechos de la estructura. En este filtro, el espectro de transmisión cambiará. El pico de transmisión cambiará al rango de infrarrojos.
Ya en 1987, Melonson implementó este principio utilizando dispositivos MEMS. Sin embargo, los filtros actuales de Fabry Perot basados en MEMS son su rango sintonizable es muy limitado, y solo pueden reducir la primera y tercera brechas. En tercer lugar, el fenómeno de extracción estará ocupado. Las imágenes multiespectrales requieren filtros muy anchos que puedan ajustar el rango y la tracción. Este fenómeno se puede evitar simplemente desacoplando dispositivos ópticos y MEMS.
En este diseño, tenemos un espejo móvil con un conjunto de electrodos externos. La imagen de abajo es una imagen física del filtro sintonizable. Tiene solo 1.05 mm de espesor y consta de tres obleas. En este concepto, cuando aplicamos un voltaje de conducción, la brecha óptica ya no disminuye, sino que aumenta, y este diseño puede lograr la expansión de la brecha de 6 veces.
Esta cámara multiespectral compatible de abajo hacia arriba para teléfonos móviles se ha utilizado ampliamente en la inspección agrícola, conducción autónoma, automatización industrial, reconocimiento facial, medicina, etc. A través de las pruebas, puede funcionar normalmente en una amplia gama de temperatura y presión, superando con creces el más Normas de tolerancia de teléfonos móviles.
