iSpecSensL-IND100高光譜成像相機(jī)是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專(zhuān)門(mén)用于物證鑒定、農(nóng)業(yè)、礦物地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的新產(chǎn)品，主要優(yōu)勢(shì)具有體積小、幀率高、高光譜分辨率高、高像質(zhì)等性?xún)r(jià)比特點(diǎn)。iSpecSensL-IND100采用了透射光柵內(nèi)推掃原理高光譜成像，系統(tǒng)集成高性能數(shù)據(jù)采集與分析處理系統(tǒng)，高速USB3.0接口傳輸，全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計(jì) ，物鏡接口為標(biāo)準(zhǔn)C-Mount，可根據(jù)用戶(hù)需求更換物鏡。
技術(shù)優(yōu)勢(shì)特點(diǎn)
1.低成本分光系統(tǒng)，體積小巧
2.高性能CMOS圖像傳感器，高性?xún)r(jià)比
3.高幀率，USB供電無(wú)需額外電源
4.全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計(jì)，點(diǎn)列斑直徑小于0.5像元
5.物鏡接口為標(biāo)準(zhǔn)C-Mount，可根據(jù)用戶(hù)需求更換物鏡
6.支持變更光譜范圍為400-800nm、400-1000nm
軟件操作界面 高光譜曲線(xiàn)
LiSpeView預(yù)處理軟件
主要技術(shù)指標(biāo)
型號(hào) | iSpecSensL-IND100 |
光譜范圍 | 400-1000nm |
光譜分辨率 | 2.8nm |
光譜波長(zhǎng)采樣間隔 | 0.6nm |
F數(shù) | F/2.6 |
狹縫 | 25微米/50微米（可選） |
探測(cè)器像元尺寸 | 5.86μm *5.86mm |
探測(cè)器 | CMOS |
探測(cè)器靶面尺寸 | 1/1.2”, 11.3mm x 7.1mm |
探測(cè)器 | CCD |
空間維有效像元數(shù) | 400/800 |
光譜通道數(shù) | 270 |
動(dòng)態(tài)范圍 | 12 bits |
像元合并方式 | 4×4/2×4 |
視場(chǎng)角FOV | 15.2°（f=35mm鏡頭） |
瞬時(shí)視場(chǎng)角IFOV | 0.7mrad(f=35mm鏡頭) |
圖像空間分辨率（像素） | 1920×1200 (1X) 960×600 (2X) |
幀頻 | 120fps |
通信接口 | USB3.0/外觸發(fā)接口 |
工作溫度/存儲(chǔ)溫度 | 0 - 50°C/-30-70°C |
重量/尺寸 | 480g(成像光譜儀+相機(jī)) 225mm x 65mm x 55mm |
高光譜線(xiàn)光源介紹
線(xiàn)光源采用鹵素?zé)襞菖浜掀酵?、平凹柱面鏡組合使點(diǎn)光源在垂直方向上照明區(qū)域放大與縮小，終實(shí)現(xiàn)照明區(qū)域?yàn)殚L(zhǎng)條狀的效果。線(xiàn)光源后端配備風(fēng)扇散熱，燈泡配備穩(wěn)流電源模塊實(shí)現(xiàn)高穩(wěn)定性，同時(shí)光源可通過(guò)增加朗伯反射體以實(shí)現(xiàn)光譜均勻化，穩(wěn)定化。
高光譜線(xiàn)光源主要技術(shù)參數(shù)
工作距離 | 400-500mm可調(diào) | 可定制 |
照明區(qū)域長(zhǎng)度 | 300mm | 可定制 |
照明區(qū)域?qū)挾?/p> | 20mm | 可定制 |
電壓 | 220V輸入，24V工作 | 220V輸入，24V工作 |
功率 | 150W | 100W與150W可選 |
紋波與噪聲 | 200mVp-p | 200mVp-p |
電壓精度 | ±2% | ±2% |
線(xiàn)性調(diào)整率 | ±0.5% | ±0.5% |
負(fù)載調(diào)整率 | ±0.5% | ±0.5% |
漏電流 | ＜0.75mA/277VAC | ＜0.75mA/277VAC |
高光譜技術(shù)典型應(yīng)用案例
高光譜成像技術(shù)在水果分選應(yīng)用案例
隨著我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進(jìn)程的加快,使得農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測(cè)和分級(jí)技術(shù)顯得更加重要，迫切性日益增加，水果的內(nèi)部品質(zhì)表示水果內(nèi)部的生理、化學(xué)和物理性質(zhì)，高光譜成像系統(tǒng)目前已經(jīng)開(kāi)始應(yīng)用于水果分選，反映水果品質(zhì)光譜信息主要集中在650-950nm之間，水果的糖分含量是決定光譜品質(zhì)的重要因素，糖分光譜特征主要在700nm-820nm的吸收以及750nm附近800-900nm的峰值等。
高光譜成像系統(tǒng)水果分選利用工業(yè)領(lǐng)域的傳送帶作為高光譜相機(jī)的推掃成像機(jī)構(gòu)，高光譜相機(jī)利用龍門(mén)架結(jié)構(gòu)架設(shè)在傳送帶上方，配合線(xiàn)型光源進(jìn)行照明。系統(tǒng)主要包括高光譜相機(jī)及其支架、線(xiàn)型光源、控制模塊、相關(guān)定位傳感器、計(jì)算機(jī)（運(yùn)行控制與數(shù)據(jù)采集軟件）等組成。
高光譜成像技術(shù)在金銀花和山銀花分析鑒別應(yīng)用案例
該案例高光譜成像系統(tǒng)系統(tǒng)由高光譜相機(jī)、高精度掃描位移臺(tái)、高清相機(jī)、高穩(wěn)定性線(xiàn)型光源、精密暗箱等部分組成。核心部件高光譜相機(jī)由萊森光學(xué)*自主研發(fā)，采用1英寸大靶面CCD/CMOS圖像傳感器，具備高光譜分辨率、高靈敏度、大視場(chǎng)及優(yōu)異的成像性能；系統(tǒng)通過(guò)高精度掃描工作臺(tái)實(shí)現(xiàn)高光譜數(shù)據(jù)采集，配合自研線(xiàn)型光源和暗室環(huán)境能夠獲得穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化高光譜數(shù)據(jù)；采用2400萬(wàn)像素級(jí)高清相機(jī)，將高光譜成像技術(shù)與高清拍照技術(shù)相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)高空間分辨率與高光譜分辨率的完美融合。
真彩色合成圖像 假彩色合成圖像
山銀花光譜圖 金銀花光譜圖
由于山銀花與金銀花的形狀以及特征等方面極其相似，利用高光譜技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)了物體內(nèi)、外部品質(zhì)特征的光譜信息與空間信息，山銀花與金銀花光譜在611 nm處山所區(qū)別，山銀花有一個(gè)較明顯的吸收，金銀花在該位置的吸收特征不明顯，從而通過(guò)高光譜技術(shù)達(dá)到金銀花和山銀花藥材質(zhì)量快速檢測(cè)的目的。
高光譜成像技術(shù)在植物表型檢測(cè)應(yīng)用案例
該案例高光譜成像系統(tǒng)由高光譜相機(jī)、線(xiàn)光源、掃描成像機(jī)構(gòu)、安裝結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成；被測(cè)植株就位后，檢測(cè)系統(tǒng)可接受外部觸發(fā)信號(hào)開(kāi)始工作，高光譜相機(jī)和線(xiàn)光源聯(lián)動(dòng)掃描，線(xiàn)光源照亮區(qū)域和高光譜相機(jī)線(xiàn)視場(chǎng)始終重合，可根據(jù)實(shí)際情況令掃描區(qū)域覆蓋反射率板。其中，高光譜相機(jī)線(xiàn)視場(chǎng)寬度0.75米，縱向掃描高度大于1.5米，工作距離1.5米，線(xiàn)光源照亮區(qū)域大于0.75米。
利用高光譜成像技術(shù)來(lái)可獲取植物表型部分在不同波段下的光譜圖像，通過(guò)軟件分析提取光譜圖像中的變量，再根據(jù)干重和鮮重與變量間建立模型，從而準(zhǔn)確預(yù)測(cè)單株物表型部分的生物量；并且可獲取在整個(gè)植物水平的與生物量相關(guān)的性狀，綠葉面積以及葉綠素含量等，葉綠素光譜主要集中在430-450nm藍(lán)光區(qū)域，和640-660nm紅光區(qū)域。
高光譜成像技術(shù)在考古壁畫(huà)應(yīng)用案例
污漬是古畫(huà)中常見(jiàn)病害之一，識(shí)別并虛擬修復(fù)古畫(huà)污漬是對(duì)古畫(huà)進(jìn)行科學(xué)修復(fù)的關(guān)鍵。利用高光譜技術(shù)通過(guò)影像分類(lèi)線(xiàn)性回歸的虛擬修復(fù)方法，再利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)受污漬影響較小的波段進(jìn)行分類(lèi)，獲取油漬區(qū)域被遮擋的信息，然后通過(guò)建立分類(lèi)線(xiàn)性回歸方程，利用受油漬影響較小的波段去校正受油漬影響較大的真彩色顯示波段，在盡量地保持了古畫(huà)原有的色彩基礎(chǔ)上，有效地提取了被油漬遮擋的隱含光譜信息，并一定程度地恢復(fù)了畫(huà)作原貌。
