Fel dyfais delweddu optegol datblygedig, mae camera hyperspectrol wedi dangos potensial cymhwysiad gwych mewn sawl maes yn ystod y blynyddoedd diwethaf. Gall nid yn unig gael gwybodaeth ofodol am wrthrychau, ond hefyd cael gwybodaeth sbectrol gyfoethog ar yr un pryd, gan ddarparu data unigryw a gwerthfawr ar gyfer ymchwil wyddonol a chymwysiadau ymarferol.
Beth yw camera hyperspectrol?
Mae camera hyperspectrol yn ddyfais ddelweddu a all ddal y wybodaeth o olau a adlewyrchir neu a allyrrir gan wrthrych targed mewn sawl band sbectrol parhaus a chul. Yn wahanol i'r ystod lliw cyfyngedig y gall camerâu traddodiadol neu'r llygad dynol ei ganfod, mae camera hyperspectrol yn gorchuddio rhanbarth sbectrol eang o uwchfioled i is -goch a gall gynhyrchu ciwb data sy'n cynnwys gwybodaeth sbectrol gyfoethog. Mae'r data hyn nid yn unig yn cofnodi gwybodaeth safle gofodol y gwrthrych targed (delwedd dau ddimensiwn), ond hefyd yn cynnwys nodweddion ymateb sbectrol pob picsel ar wahanol donfeddi (gwybodaeth sbectrol trydydd dimensiwn), a thrwy hynny gyflawni dadansoddiad o'r gwrthrych targed.
Sut mae camera hyperspectrol yn gweithio
Mae gwaith camera hyperspectrol yn seiliedig ar dechnoleg sbectrosgopig, sy'n defnyddio sbectromedr i ddadelfennu'r golau digwyddiad yn olau monocromatig o wahanol donfeddi, ac yn mesur dwyster adlewyrchu neu allyriadau'r gwrthrych targed ar bob tonfedd trwy gyfres o gyfres o systemau optegol manwl gywir a synwyryddion manwl gywir trwy gyfres o . Yna mae'r data hyn yn cael eu hintegreiddio i giwb data tri dimensiwn ar gyfer prosesu a dadansoddi dilynol. Mae nodweddion sbectrol cydraniad uchel y camera hyperspectrol yn ei alluogi i ddal gwahaniaethau sbectrol cynnil na all camerâu traddodiadol eu canfod, a thrwy hynny ddatgelu gwybodaeth fel cyfansoddiad cemegol, cyflwr corfforol, ac amodau amgylcheddol wyneb y gwrthrych.
Meysydd cymhwyso camerâu hyperspectrol
1. Amaethyddiaeth a Choedwigaeth: Defnyddir camerâu hyperspectrol yn helaeth mewn amaethyddiaeth. Trwy ddadansoddi data sbectrol dail cnydau, ffrwythau a rhannau eraill, gellir gwerthuso statws twf, lefel maethol, sefyllfa plâu a chlefyd a rhagfynegi cnydau yn gywir yn gywir. Mewn coedwigaeth, gellir defnyddio camerâu hyperspectrol i fonitro newidiadau gorchudd coedwig, adnabod rhywogaethau coed ac asesiad iechyd coedwig.
2. Monitro ac amddiffyn amgylcheddol: Gall camerâu hyperspectrol nodi a meintioli llygryddion amrywiol yn yr amgylchedd, megis llygredd olew mewn cyrff dŵr, llygredd metel trwm a nwyon niweidiol yn yr awyr. Ar yr un pryd, gellir ei ddefnyddio hefyd i fonitro diraddiad tir, adfer ecolegol ac effaith newid yn yr hinsawdd ar yr amgylchedd naturiol.
3. Archwilio Adnoddau Mwynau: Gall camerâu hyperspectrol ganfod cydrannau mwynol penodol mewn creigiau wyneb, pridd a llystyfiant, gan ddarparu cliwiau pwysig ar gyfer archwilio adnoddau mwynau. Trwy ddadansoddi'r nodweddion sbectrol mewn delweddau hyperspectrol, gellir lleoli lleoliad dyddodion mwynau yn gyflym a gellir gwerthuso eu graddfa a'u hansawdd.
4. Milwrol ac Amddiffyn: Yn y maes milwrol, gellir defnyddio camerâu hyperspectrol ar gyfer adnabod targedau, canfod cuddliw a monitro amgylchedd maes y gad. Gall ei ddata sbectrol cydraniad uchel helpu personél milwrol i nodi targedau'r gelyn yn fwy cywir, asesu sefyllfaoedd maes y gad a datblygu strategaethau tactegol cyfatebol.
5. Diogelu Treftadaeth Ddiwylliannol: Mae camerâu hyperspectrol hefyd yn chwarae rhan bwysig mewn amddiffyn treftadaeth ddiwylliannol. Trwy ddadansoddi'r data sbectrol ar wyneb creiriau diwylliannol, mae'n bosibl datgelu gwybodaeth fel y deunydd, y broses gynhyrchu a newidiadau hanesyddol y creiriau diwylliannol, gan ddarparu sylfaen wyddonol ar gyfer adfer, amddiffyn ac arddangos creiriau diwylliannol.
Mae camerâu hyperspectrol yn dod yn seren ddisglair mewn ymchwil wyddonol fodern a chymwysiadau technolegol gyda'u galluoedd delweddu unigryw a'u potensial cymhwysiad eang. Mae camerâu hyperspectrol cyfres FIGSPEC®FS1X yn cynnwys tri rhanbarth sbectrol: golau gweladwy (400-700Nm), ger is-goch (400-1000NM) a thon fer ger is-goch (900-1700Nm). Fe'u defnyddir yn helaeth mewn argraffu, tecstilau a chynhyrchion diwydiannol eraill ar gyfer canfod lliw arwyneb a gwead, adnabod cydrannau, adnabod deunydd, gweledigaeth peiriant, ansawdd cynnyrch amaethyddol a meysydd eraill. Gyda datblygiad parhaus technoleg a lleihau costau yn raddol, bydd camerâu hyperspectrol yn chwarae rhan bwysig mewn mwy o feysydd ac yn cyfrannu mwy o ddoethineb a chryfder at ddatblygiad cynaliadwy cymdeithas ddynol.
Darperir yr erthygl hon gan CAIPU. Am fwy o fanylion, ewch i wefan swyddogol CAIPU.
