多光谱成像的概念解析和应用范围

2016-07-25技术资料

早在20世纪60年代人造卫星围绕地球获取地球的图片资料是,成像就已经成为研究地球的有力工具。在传统的成像技术中,人们就知道黑白图像的灰度级别代表了光学特性的差异因而可用于辨别不同的材料,在此基础上,成像技术有了更高的发展,对地球成像时,选择一些颜色的滤波片成像对于提高特殊农作物、研究大气、海洋,土壤等辨别能力大有益处。这就是最早的多光谱成像技术。

线阵CCD 的图像结果

物体的颜色决定于物体表面反射出来的光谱,也决定于物体本身对可见光光谱范围内电磁波的反射率。传统的成像设备诸如数码相机、扫描仪进行色彩图像的采集。但是通过这样的方式得到物体光谱反射率的方法存在同色异谱的问题,但是在多光谱成像系统中却不出现此问题,于是多光谱相机诞生。

多光谱相机,将目标光波波长分割成若干波段,分别将各个波段的影像同时拍下来的一种专用照相机。美国FluxData公司坐落于于纽约州罗契斯特市,自公司成立以来,一直致力于开发并生产各种多光谱成像、偏振成像系统,属于科研级相机。其中,FluxData公司最新3CCD技术高性能多光谱相机——FD-1665系列相机,一直深受广大用户的喜爱,此款相机具有多光谱波段可供客户灵活选择,同时在搭配偏振片的情况下,可以组成具有高分辨率的偏振相机,而搭配各种滤光片后,又可以满足生物发光、荧光成像等科学实验要求,尤其在皮肤、牙齿成像,药物质量鉴别、荧光成像等应用中起着非常重要的作用。

随着科技的发展,多光谱相机的应用逐渐广泛起来,主要用于航空航天、国防等领域,多光谱成像技术也在医学中有很大发展。通过科研级相机和某个特定的可见光的波长和红外线的波长来对脑或是肿瘤的内部结构进行拍照,这是因为某些波长的光线可以穿透这些组织,而对它们毫无伤害。通过对不同的生物组织选择合适的波长的光线,研究人员就可以获取其它一些难以获得的详细资料。这项技术也可以帮助医生在不对病人进行开刀的情况下,获取相关的医疗数据。利用这个效应,可以在一些癌症的诊断上产生重大的影响。

现在很多医学方面的专家都在积极开发这种勇于医学的影响工具。根据我们国内的现状并没有很尖端的多光谱相机而美国各个大学的工程师也在研究这类问题,他们中间有许多人获得了美国国家卫生部的基金支持,因此非常成功。所以美国FluxData相机成为首选多光谱相机。