高光譜成像的深入分析

高光譜成像是一種新興的技術，可以在儀器的視場范圍內同時快速測量和分析多個物體的光譜構成。這些成像系統用在多個工業和商業領域，比如高速在線檢測和嚴密的質量控制工序。 

一般說來，在加工應用中捕捉的光譜信息，面臨著機器視覺系統簡單或單點光譜（single-point）測量的問題。這些儀器系統的成本很高，且它們只可以在整個產品中進行小范圍采樣，導致了采樣率較低。 

然而高光譜成像不同，可以進行大批量檢查。并且可以偵查出任何產品的化學組成或光譜信號，只要在它的視場范圍內。并且在圖像中，可以根據已經建立起來的譜庫，用不同顏色標識出存在或者不存在的材料。 

面對不同的應用，這種技術有三個不同的發展階段。在80年代后期和90年代早期，高光譜成像主要用在空間環境遙感，以及軍事應用，如偵查和監視。 

在過去十年，高光譜成像逐漸被很多商業市場采納，如食品檢測、安全、平板制造中的質量控制和提高藥品產量等。 

下一波應用主要在生物技術、生命科學和醫學領域。在此背景下，Headwall的高光譜成像儀器可以用在實驗室，檢查皮膚癌，或裝在顯微鏡上，進行藥品開發和探測細胞光譜。 

 

毫無疑問，像差校正光學的應用大幅提高了圖像性能，可以用在某些關鍵性應用。高光譜成像已經部署在某些需要特別看護，可能造成重大損失的環節。還有國防和安全領域。 

在這些應用中，成像質量是至關重要的，光譜和空間分辨率是主要的指標，不能產生圖像失真。因此，大部分儀器應用了反射設計，盡量避免通過光學元件或棱鏡傳輸，這樣可以減少圖像失真或不協調的光譜測量。 

 

高光譜成像主要進展

由于制造商們按照集成、易用的原則制造高光譜成像儀器，目前的商業化已經取得了成功。市場上的解決方案包括了應用軟件，讓用戶可以快速地將儀器安裝到生產線。當然，商業化要求高光譜儀器穩定、耐用，在不同的測量環境中結果達到一致，特別是在工廠環境。