Хиперспектралната камера може да комбинира технологията за изобразяване с технологията за спектрално откриване. Докато изобразява пространствените характеристики на целта, тя може да образува множество тесни ленти за всеки пространствен пиксел, за да постигне непрекъснато спектрално покритие, а различна спектрална информация може напълно да отразява вътрешността на обектите. разлики във физическата структура и химичния състав. В сравнение с традиционните пространствени двуизмерни{0}}изображения, хиперспектралните камери могат едновременно да придобиват пространствената и спектралната информация на целта. При определена пространствена разделителна способност той може да придобие уникалния непрекъснат характерен спектър на обекти в широк спектрален диапазон, което може значително да подобри точността на обектите. Точната идентификация и откриване имат значителни предимства и сега са се превърнали във важна{1}}авангардна технология за дистанционно наблюдение на земята.
С бързото развитие на технологията за филтърно покритие, развитието на филтърни спектроскопични хиперспектрални камери беше значително насърчено. Предимствата на светлината и малкия размер се превърнаха във важна част от полезните товари за хиперспектрално дистанционно наблюдение и бяха широко използвани в мрежата на микро-нано сателитни хиперспектрални съзвездия.
According to Memes Consulting, recently, the research group of Liu Chunyu from the Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics of the Chinese Academy of Sciences published a report on "The Development Status and Trends of Filter Spectroscopic Hyperspectral Cameras" in the journal "Infrared and Laser Engineering". article on the subject. Researcher Liu Chunyu is mainly engaged in the research of optical system design and overall design of optoelectronic system.
Схематична диаграма на принципа на хиперспектралното изображение
Това изследване разглежда основно филтърните{0}}разделени хиперспектрални камери и въвежда типичните филтърни-раздвоени космически свръхспектрални изображения у дома и в чужбина, както и филтърните-системи за разделяне на хиперспектрални изображения под развитие на терена. Анализирани са техническите решения, показателите за ефективност и перспективите за приложение на тези системи и са изложени техническите характеристики, предимствата и недостатъците на хиперспектралните камери, базирани на принципа на филтърната спектроскопия. И накрая, тенденцията на развитие на хиперспектралните камери за филтърна спектроскопия е проспектирана.
Хиперспектралната камера на филтърното колело използва филтърното колело като светлинен{0}}елемент и получава спектрални изображения на различни ленти на дължина на вълната чрез завъртане на филтърното колело, като по този начин завършва разделянето на полихроматична светлина до монохроматична светлина. Ключовият компонент на хиперспектралната камера на филтърното колело е филтърното колело, което може да замени филтърното колело от съответния спектрален диапазон според различните ленти на наблюдение. Структурата на оптичния път е проста и спектралната лента може да се заменя гъвкаво. С развитието на технологията за спектрално изобразяване броят на лентите за откриване се увеличава и филтърното колело вече не може да отговаря на наблюдението на широк спектър и висока разделителна способност, така че се използва все повече и повече при мулти-спектрално откриване.
Хиперспектралните камери с регулируем филтър използват регулируеми филтри като спектроскопични компоненти. Според различни методи за настройка те се разделят основно на хиперспектрални камери с течнокристални регулируеми филтри (LCTF), акусто-оптични регулируеми филтри Acousto-хиперспектрални камери с оптичен регулируем филтър (AOTF), MEMS регулируеми FP филтъри за кухини (MEMS Tunable Fabry-Perot Cavity Filters) хиперспектрална камера.
Клиновидната{0}}хиперспектрална камера с филтър, известна още като хиперспектрална камера с градиентен филтър, може да постигне непрекъснато вземане на проби в спектралната и пространствената област. Дизайнерската му концепция е да използва клинообразна-многослойна-слойна тънкослойна среда като филтър и е инсталирана в позиция близо до-детектора с двуизмерен масив, така че няколко пиксела на детектора съответстват на определена спектрална лента на градиентния филтър. Според съответната връзка между всяка лента с дължина на вълната на градиентния филтър и детекторния пиксел, хиперспектралната камера с градиентен филтър може да бъде разделена на тип линеен градиент и тип филтърна масив.
Линеен градиентен филтър структура и спектрална диаграма
Quantum dots, also known as "nanocrystals", are inorganic materials with high intrinsic stability and a radius smaller than that of the bulk exciton Bohr radius. By integrating different types of quantum dots, simultaneous detection of different wavelengths can be achieved. The quantum dot spectrometer (CQD) is developed based on this principle. Spectrometers in the traditional concept are equipped with high-precision optical and mechanical components, which are bulky, expensive, and complex in structure, and their application fields are severely limited.
Схематична диаграма на близък-инфрачервен спектрометър с квантови точки
Като цяло филтърната спектроскопична хиперспектрална камера е в начален стадий и нейната спектрална разделителна способност не може да се сравнява с високо{0}}прецизния спектроскопски спектроскопски метод на дисперсия на решетка. Общата посока на развитие на хиперспектралните камери, особено с развитието на технологията за покритие и нови материали като квантови точки, спектралната разделителна способност и степента на използване на енергията на хиперспектралните камери, базирани на покритие, са значително подобрени и се очаква разходите за изследвания и разработки да допълнително увеличение. В допълнение, комбинацията от филтъра и детектора допълнително ще подобри спектралната разделителна способност на системата, която дори може да бъде сравнима с -прецизната дисперсионна спектроскопия на решетка. Следователно комбинацията от филтъра и детекторния елемент също е тип покритие. Основна тенденция за развитие на спектралните камери. Не е трудно да се види, че разработването на хиперспектрални камери от тип филтър- ще насърчи подривното развитие в областта на хиперспектралните изображения и по този начин ще стимулира развитието на хиперспектралната технология за дистанционно наблюдение за микро-нано сателити , който ще бъде в орбита за бъдещото съзвездие от микро-нано хиперспектрални спътници. Бизнес дейност, по-добре да служи на националната икономика и да положи техническа основа.
Този проект беше подкрепен от Националната природонаучна фондация на Китай (41504143), Проекта за развитие на оборудване за научни изследвания на Китайската академия на науките (YJKYYQ20190044), Фондацията за природни науки на провинция Анхуей (1908085 ME135) и Асоциацията за насърчаване на иновациите на младите на Китайската академия на науките (2016203).
