Lambda镀膜式高光谱成像系统

Lambda 高光谱相机利用渐变镀膜技术，无需传统的光栅分光模块，使得在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。

Lambda镀膜式高光谱成像系统简介

高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于多窄波段的影像数据技术，其突出的应用是遥感探测领域，并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。它集中了光学、光电子学、电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术，是传统的二维成像技术和光谱技术有机的结合在一起的一门新兴技术。

高光谱成像技术具有多波段（可达上百个波段）、波段窄（≤ 10-2λ）、光谱范围广（200-2500nm）和图谱合一等特点。优势在于采集到的图像信息量丰富，识别度较高和数据描述模型多。由于物体的反射光谱具有“指纹”效应，不同物不同谱，同物一定同谱的原理来分辨不同的物质信息。物体的光谱特性与其内在的理化学特性紧密相关，由于物质成分和结构的差异就造成物质内部对不同波长光子的选择性吸收和发射。完整而连续的光谱曲线可以更好地反映不同物质间这种内在的微观差异，这也正是成像光谱技术实现地物精细探测的物理基础。 渐变薄膜式高光谱相机是将不同波段的渐变薄膜镶镀在面阵探测器上， 可同时、快速获取光谱和影像信息的无损检测分析仪器。

Lambda 高光谱相机利用渐变镀膜技术，无需传统的光栅分光模块，使得在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。Lambda 主要是针对户外或较大物体的远距离成像测试以及一些需要便携操作的应用。系统结构包括：面阵探测器、驱动电源、运动控制模块、数据采集模块等集成于一体，大大减小了系统的体积与重量，外观简洁， 操作方便。实现了自动曝光、自动匹配扫描速度，同时可以通过携带的辅助摄像功能对监测范围进行确定。在数据处理方面实现数据的预处理和数据选择性的导出、不同的数据校准功能、图像的等功能。



图1 镀膜式高光谱成像原理



图2 基于线性渐变滤光片的成像光谱仪的工作原理图

Lambda镀膜式高光谱成像系统技术规格

相机参数


仪器型号		Lambda-VN	Lambda-VNS	Lambda-Nir
光谱范围		420~1000nm	420~1000nm	1150~1650±5nm
光谱分辨率		10nm	10nm	20nm
光谱通道数		>100	>100	32/64
标配镜头	焦距(mm)	25（其它焦距可选*1）	25（其它焦距可选*1）	35（其它焦距可选*2）
	工作距离(mm)	150-∞	150-∞		300-∞
	视场角	19°	23°		15.6°
探测器		2048*2048CMOS	2048*2048sCMOS	640*512InGaAs FPA
像素数（空间维*扫描维）		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
数字输出		10bit	12bit	14bit
帧数		90fps	45fps	50fps
曝光时间范围		28μs-1s	10μs-10s	10μs-1s
内置电脑接口		USB3.0+HDMI
镜头接口		C-Mount
系统电源		DC 16.8V
内置微型处理器		I7处理器、16G运存、256GSSD
内置电池		65Wh	65Wh	65Wh
系统功耗		45W	60W	60W




*1：16mm,35mm,50mm，其它可咨询

*2：9mm,15mm,22mm,56mm，其它可咨询

相机功能

● 可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成，实现光谱影像（Mapping）的快速采集。

● 自动曝光、自动扫描速度匹配、自动采集并保存数据

● 可实现数据实时校准及模型运算功能（内置水体、植被等超过25个指数模型）

● 辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控

● 内置电池

● 数据预览及校正功能：辐射度校正、反射率校正、区域校正、镜头校准、均匀性校准

● 镜头可更换

● 数据格式兼容Envi、SpecSight等数据分析软件

● 目标光谱实时匹配搜索功能

● 内置WiFi支持Android智能手机、ipad、iphone无线遥控

● 千兆以太网：支持远距图像传输与遥控操作



图3 Lambda 高光谱成像系统实体图



图4 Lambda 数据采集及光谱分析