相機技術

多光譜成像是什麼?

多光譜成像可以顯現肉眼看不到的資訊。但多光譜究竟是什麼意思?這項技術對工業影像處理有何影響?我們將向您示範多光譜相機可讓您的個別視覺應用獲得哪些俾益。

網路研討會

多光譜成像的應用範例

多光譜和 SWIR 技術

在我們的網路研討會中,我們回答了有關多光譜成像的最重要問題:

  • 什麼是多光譜技術?

  • 它可以用來做什麼?

  • 最佳實踐範例

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什麼是多光譜相機?

多光譜相機是種高度特化的工業用成像裝置,可以看到的不只是色彩。該裝置可以在特定電磁頻譜的波長範圍內測量影像資料,範圍遠超過肉眼可見的 380 - 780 奈米。這類相機通常可包含 3 到 15 個頻段,但也有能拍攝數百個頻段的相機,稱為高光譜成像。這類相機能將如紅外線之類的肉眼可視範圍外電磁波,以視覺方式呈現出來,開啟許多新的可能。精確拍下這些頻譜資訊,可幫助各種產業提高效率和品質保證。

這類相機能將如紅外線之類的肉眼可視範圍外電磁波,以視覺方式呈現出來,開啟許多全新的可能。精確拍下這些頻譜資訊,可幫助各種產業提高效率和品質保證。

光譜成像選項

有三種獲取光譜影像資訊的方法:具有光學元件的相機、連續濾波器(如濾片輪)或具有濾片的 CMOS 感光元件。

具有光學元件的多光譜相機

具有光學元件的多光譜相機

具有光學元件的多光譜相機由四個主要元件組成:

  • 稜鏡:

    將入射光分成不同的波長。

  • 感光元件

    將光轉換為電子訊號。

  • 光柵:

    隔離特定波段。

  • 鏡頭:

    聚焦光線以進行進一步處理。

這些元件共同產生高解析度的多光譜影像。性能高度依賴於光學元件的精確對準和校正,成本可能相當高昂。

濾片輪相機

濾片輪相機

濾片輪相機依序掃描物體進行拍攝,一次拍攝一種波長。遇額外波長時,必須將濾片輪轉動到所需濾片。然而,這種方法有其局限性,特別是拍攝移動目標時。較慢的掃描速度,可能會導致影像模糊或不完整。

具備濾波片的 CMOS 感光元件

具備濾波片的 CMOS 感光元件

CMOS 感光元件現可將濾波片整合到感光元件佈局中。與其他掃描技術不同的是,在 CMOS 感光元件上具備特定濾波片的相機,並不需要進行額外光學元件的對齊。可一次拍下物體在不同波長中的影像。這些感光元件不只價廉,且易於整合到既有的成像系統內。

多光譜相機應用概述

近年來,多光譜相機已從最初在航空航太、生命科學和實驗室中使用,演變到現已廣泛應用於其他各種領域,例如:印刷電路板:檢查以檢測故障和缺陷;銀行業務:紙幣偽造檢測;皮膚病學:皮膚變化的表徵和皮膚疾病的診斷。

聚焦多光譜影像:食品工業與農業

多光譜相機的主要應用是在食品工業和農業。

多光譜在農業的應用

‌農業

農業領域,農民可以評估其作物的狀況。配備多光譜相機的無人機在現場上空飛行,拍攝高解析度影像,並以無線方式傳輸到地面電腦。評估不同顏色(如紅色和綠色)的資料,農民可以識別出患病的植物,並用特定殺蟲劑進行防止,可有效利用資源並保護環境

食品生產

多光譜成像在食品生產也發揮重要作用,能夠帶來更精確的品質控制。精確檢測異物能對食品分類等自動化流程帶來俾益。傳統工業相機很難區分碎片、石頭和污垢,但多光譜相機甚至能夠檢測到最小的偏差。

多光譜成像的未來

隨著技術的進步,以及多光譜相機的整合程度越來越高,我們可以預期,未來的分析會更加準確可靠,並不斷最佳化工業製程。

我們的產品具備更廣的光譜範圍

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