高光谱成像系统的技术原理和应用场景

来源：江苏双利合谱科技有限公司 2025年04月03日 16:45

高光谱成像系统通过结合光谱分析与成像技术，在连续波长范围内获取目标的空间信息和光谱信息，生成三维数据立方体（空间X轴、Y轴+光谱维度）。

一、技术原理

1、分光方式：

棱镜/光栅分光：将入射光按波长分散，逐波段成像；

滤光片型：通过可调滤光片切换不同波段；

傅里叶变换型：利用干涉仪获取干涉图，反演光谱信息。

2、成像方式：

推扫式（Push-broom）：逐行扫描，适合静态样本；

凝视式（Staring）：单次曝光成像，适合动态监测；

快照式（Snapshot）：瞬时获取全光谱信息，适用于高速场景。

二、核心应用场景

1. 农业与植物科学

作物健康监测：通过叶绿素吸收光谱识别病害、干旱胁迫；

精准施肥：分析土壤养分光谱特征，指导变量施肥；

种子分选：基于内部品质光谱差异筛选优质种子。

2. 环境与生态监测

水质分析：检测水体中叶绿素a、悬浮物浓度；

污染物识别：识别石油泄漏、重金属污染区域；

生物多样性调查：分类植被类型，监测入侵物种。

3. 医学与生物医学

肿瘤边界识别：利用组织氧合血红蛋白光谱差异定位癌变区域；

药物研发：分析药物成分分布均匀性（如药片涂层检测）；

皮肤检测：非侵入式评估皮肤水分、黑色素含量。

4. 工业与安防

回收分拣：区分塑料、金属等材料类型；

食品安全：检测食品变质、异物污染；

刑侦取证：识别文件涂改、血迹残留。

凡本网注明“来源：化工仪器网”的所有作品，均为浙江兴旺宝明通网络有限公司-化工仪器网合法拥有版权或有权使用的作品，未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的，应在授权范围内使用，并注明“来源：化工仪器网”。违反上述声明者，本网将追究其相关法律责任。
本网转载并注明自其他来源（非化工仪器网）的作品，目的在于传递更多信息，并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责，不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时，必须保留本网注明的作品第一来源，并自负版权等法律责任。
如涉及作品内容、版权等问题，请在作品发表之日起一周内与本网联系，否则视为放弃相关权利。

联系我们