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Lambda 高光譜相機(jī)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(biāo)物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時(shí)，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(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信息處理、計(jì)算機(jī)科學(xué)等領(lǐng)域的先進(jìn)技術(shù)，是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)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(dá)上百個(gè)波段）、波段窄（≤ 10-2λ）、光譜范圍廣（200-2500nm）和圖譜合一等特點(diǎn)。優(yōu)勢在于采集到的圖像信息量豐富，識(shí)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(xué)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(shí)現(xiàn)地物精細(xì)探測的物理基礎(chǔ)。 漸變薄膜式高光譜相機(jī)是將不同波段的漸變薄膜鑲鍍在面陣探測器上， 可同時(shí)、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(jī)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(biāo)物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時(shí)，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(yuǎn)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(dòng)電源、運(yùn)動(dòng)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)曝光、自動(dòng)匹配掃描速度，同時(shí)可以通過攜帶的輔助攝像功能對監(jiān)測范圍進(jìn)行確定。在數(shù)據(jù)處理方面實(shí)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(zhǔn)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(jī)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(biāo)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?cái)?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(shí)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(yùn)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(jī)功能

● 可與標(biāo)準(zhǔn)C接口的成像鏡頭或顯微鏡直接集成，實(shí)現(xiàn)光譜影像（Mapping）的快速采集。

● 自動(dòng)曝光、自動(dòng)掃描速度匹配、自動(dòng)采集并保存數(shù)據(jù)

● 可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)校準(zhǔn)及模型運(yùn)算功能（內(nèi)置水體、植被等超過25個(gè)指數(shù)模型）

● 輔助取景攝像頭實(shí)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(zhǔn)、均勻性校準(zhǔn)

● 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(biāo)光譜實(shí)時(shí)匹配搜索功能

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

● 千兆以太網(wǎng)：支持遠(yuǎn)距圖像傳輸與遙控操作



圖3 Lambda 高光譜成像系統(tǒng)實(shí)體圖



圖4 Lambda 數(shù)據(jù)采集及光譜分析