Imageamento hiperespectral

Imageamento hiperespectral

O que é imageamento hiperespectral?

O imageamento hiperespectral, ou espectroscopia de imageamento, é a união feliz entre a espectroscopia e o processamento de imagens. O imageamento hiperespectral pode ser visto tanto como uma extensão do processamento de imagens clássico quanto como um aprimoramento da espectroscopia clássica.

O caso mais simples é usar uma câmera em preto e branco que capta os valores dos objetos em escala de cinza. Isso gera uma alta resolução de superfície, mas nenhuma informação espectral.

Por outro lado, uma câmera a cores (com três sensores de imagem ou um sensor com filtro de cor Bayer) oferece uma imagem multiespectral com alta resolução espacial comparável e três canais de cor relativamente de banda larga de vermelho, verde e azul. A desvantagem é que esses canais apresentam resolução espectral relativamente baixa.

Finalmente, um sistema de imageamento espectral que opera com apenas um sensor e um filtro de banda estreita sintonizável colocado no caminho óptico para selecionar uma frequência. Se preferir, ele funciona como o conhecido scanner de varredura linear para realizar uma varredura baseada em linha. Para cada pixel em cada linha, o espectro é capturado e armazenado.

Os dois métodos usam significativamente mais canais de cor. É por isso que usamos o termo hiperespectral. Eles oferecem alta resolução espacial e, ao mesmo tempo, alta resolução espectral. Os dados medidos das coordenadas X e Y e dos componentes de radiação em determinadas frequências estão localizados em um espaço de dados tridimensional (cubo).

Para que o imageamento hiperespectral é usado?

O imageamento hiperespectral é comprovadamente importante na obtenção de parâmetros geológicos a partir do ar ou por satélite. Ele é usado, por exemplo, para examinar a qualidade da água dos lagos. Em escala microscópica, o método pode ser aplicado na análise espectral multicanal de semicondutores emissores de luz ou na análise de amostras biomédicas e químicas. Além disso, o imageamento hiperespectral é ideal para o monitoramento de processos industriais, como triagem de resíduos, inspeção de frutas e legumes, medições de umidade, análise de gordura, inspeção de rede e muitas outras aplicações.

O que oferecemos?

Algumas aplicações hiperespectrais requerem imageamento de alta velocidade. Para elas, oferecemos as câmeras Cheetah-640CL 400 Hz de varredura de área e Lynx-CL/Lynx-GigEde varredura em linha. A câmera SWIR InGaAs Cheetah-640CL400 Hzapresenta uma taxa de quadros de 400 Hz a 640 x 512 pixels. A Lynx alcança taxas de quadros de até 40 kHz. Ambas são ideais para a captura de imagens com as altas taxas de quadros que essas aplicações exigem.

Para aplicações de imageamento hiperespectral em que custo, tamanho e consumo de energia são fundamentais, as novas Bobcat-640-CL/Bobcat-640-GigE oferecem uma solução que não compromete a qualidade.

Que recursos são necessários?

  • Fácil conectividade
    Oferecemos diversas interfaces diferentes para uma fácil integração em seu sistema
  • Alta taxa de quadros
    As altas taxas de quadros nos permitem capturar objetos que se movem rapidamente
  • Alta resolução de imagem
    A quantidade de pixels tem um importante impacto sobre a imagem. Quanto maior a resolução, mais detalhada a imagem
  • Baixo nível de ruído e alta faixa dinâmica
    O baixo nível de ruído garante uma sensibilidade elevada, enquanto a alta faixa dinâmica resulta em imagens de alto contraste
  • Baixo consumo de energia
    O consumo de energia pode ser um problema na integração de câmeras a sistemas. Nossas câmeras de infravermelho consomem muito pouca energia e, portanto, são de fácil integração
  • Estabilização da temperatura ou refrigeração do sensor
    Uma câmera SWIR refrigerada tem corrente escura mais baixa, alcança níveis inferiores de ruído e tem faixa dinâmica mais elevada. Em nossa linha de produtos, diversas câmeras SWIR apresentam estabilização TE1, refrigeração TE1, refrigeração TE3 ou refrigeração TE4
  • Tamanho pequeno do pixel
    Pixels menores resultam em detectores menores e, consequentemente, em menor custo de produção dos sensores, componentes ópticos menores e, finalmente, câmeras menores.

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Notas de aplicação
Xeva-1.7-320 VisNIR for hyperspectral imaging, nightvision, wavefront sensing and laser detection The Xeva-1.7-320 VisNIR camera feels at home in a wide variety of applications. This application note goes deeper into detail on hyperspectral imaging, nightvision, wavefront sensing for optics and laser detection.
Multi-spectral applications in SWIR range High costs and technical aspects limit the use of Hyperspectral Imaging in some applications. It is therefore worthwhile to evaluate alternative approaches, such as temporal multiplexing with different illumination sources.
Comunicados de imprensa
At Photonics West 2009 we demonstrate our latest Cheetah and Gobi cameras for demanding scientific applications Xenics exhibits its latest Cheetah and Gobi cameras for highly demanding scientific applications, including spectroscopy, hyperspectral and thermal imaging (2009)
Headwall Photonics selects Xenics as strategic alliance partner Headwall Photonics extends their product range with the Hyperspec-SWIR sensor, featuring a Xenics MCT array (2005)

Extreme compact size and low weight

Given the extremely compact size and low weight of the Xenics XS-1.7-320 SWIR camera it was extremely easy to integrate it into our existing optical setup.

University of Strathclyde