如何配置高光譜系統(tǒng)解決方案

本文介紹高光譜相機(jī)可以在哪里使用，它們可以提供哪些信息？將高光譜成像集成到工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中意味著什么，需要考慮哪些參數(shù)？

波長(zhǎng)范圍

高光譜相機(jī)對(duì)特定波長(zhǎng)敏感，選擇的光譜范圍應(yīng)根據(jù)被測(cè)材料及其特性而定。如果您事先不了解光譜特征（特征）與材料特性的關(guān)系，可以使用高光譜相機(jī)進(jìn)行大量科學(xué)研究。

照明

在選擇光譜成像系統(tǒng)的照明時(shí)，必須考慮三個(gè)要點(diǎn)。

· 光照強(qiáng)度

光譜成像比傳統(tǒng) RGB 或灰度黑白成像需要更多的光。所需的總照明功率取決于：照明光束的幾何形狀和距樣品的距離；照明目標(biāo)的寬度（如傳送帶）；每張圖像的積分時(shí)間。

· 照明光源的波長(zhǎng)范圍

高光譜成像照明必須始終具有覆蓋高光譜相機(jī)的整個(gè)波長(zhǎng)范圍的連續(xù)光譜。如果照明在某些波長(zhǎng)下沒(méi)有信號(hào)，則這些波長(zhǎng)上的測(cè)量數(shù)據(jù)無(wú)效。
與高光譜成像傳感器兼容的照明類(lèi)型有：對(duì)于可見(jiàn)光范圍，最典型的是鹵素照明（點(diǎn)狀或線狀），也使用 LED。超連續(xù)譜激光器顯示出良好的潛力。對(duì)于 NIR 范圍：鹵素是最典型的。LED 和超連續(xù)譜激光器顯示出良好的潛力。對(duì)于 SWIR 范圍：鹵素照明。對(duì)于 MWIR 和 LWIR 范圍：熱照明。

· 照度均勻度

重要的是要確保照明覆蓋整個(gè)測(cè)量區(qū)域，并具有均勻的強(qiáng)度和光譜范圍、最小的陰影或鏡面反射。

圖像速率、積分時(shí)間

大多數(shù)工業(yè)分揀和質(zhì)量檢測(cè)應(yīng)用都需要高圖像速率才能準(zhǔn)確監(jiān)控以快速線速度移動(dòng)的小物體。較高的圖像速率限制了積分時(shí)間（相機(jī)必須收集從材料流反射的光）。Specim FX 相機(jī)提供市場(chǎng)上最高的圖像速率和光收集效率，以滿足工業(yè)速度要求。

機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)算法和集成

除了光譜相機(jī)和照明之外，完整的應(yīng)用解決方案還需要特定的數(shù)據(jù)處理。需要了解物體光譜如何受物體特征（例如其化學(xué)成分）影響來(lái)建立分類(lèi)和排序模型，然后將其實(shí)時(shí)應(yīng)用于光譜相機(jī)采集的數(shù)據(jù)。

高光譜數(shù)據(jù)是巨大的信息源，需要系統(tǒng)提供足夠的處理能力。數(shù)據(jù)包含重復(fù)信息，其中材料的實(shí)際化學(xué)信息通常由有限的光譜范圍或特征波長(zhǎng)區(qū)域的數(shù)量攜帶。傳統(tǒng)的所謂化學(xué)計(jì)量學(xué)方法和快速發(fā)展的機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)非常強(qiáng)大，可以從此類(lèi)數(shù)據(jù)中提取相關(guān)信息。它們應(yīng)用數(shù)學(xué)和統(tǒng)計(jì)方法，通常用于從高光譜相機(jī)測(cè)量的數(shù)據(jù)中獲取分類(lèi)或量化結(jié)果。