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高光谱成像仪权威发布_高光谱成像仪原理及应用方法(2024年12月精准访谈)

内容来源：卡姆驱动平台所属栏目：观点更新日期：2024-12-03

高光谱成像仪

欧空局的赫拉探测器已封入猎鹰9火箭整流罩，将于北京时间10月7日22:52发射升空。火箭第一级将不回收。赫拉探测器将成观察研究双小行星撞击任务效果，携带科学仪器包括相机、热红外仪和高光谱成像仪等，测量小行星的质量、撞击陨石坑、表面和内部结构。赫拉探测器还将携带两颗小卫星，协助进行科学研究。

国产无人机河道水质监测系统亮相 𐟌Š 遥感技术的进步为河流、湖泊等水体的监测提供了新的手段。通过无人机和机载遥感，可以实现对水体的实时监测，及时获取水质变化和污染情况的信息。现代遥感技术提供高空间分辨率的影像数据，能够捕捉水体细节，支持精细化分析和区域差异研究。 𐟓𘠥ˆ駔襤š光谱和高光谱成像技术，可以检测和分析水体中的各种物质成分，如悬浮物、叶绿素、溶解有机物等，提升水质监测的精度和可靠性。无人机遥感具有高度的灵活性，可以根据需要选择合适的飞行时间和航线，适应不同的监测需求和应急响应。 𐟔 奥谱天成基于多年的专业高光谱知识和产品，推出了无人机河道水质快速巡检系统 ATH9010WT。该系统由无人机搭载的高光谱成像仪ATH9010、数据无线图传系统、北斗定位系统、高光谱智能大数据分析系统及其辅助设备组成。 𐟚 该系统可以在15分钟左右巡检3-5公里的河道，得到河道污染的分布图。有关管理部门只需派人到污染嫌疑程度较大的区域进行现场取水化验，不再需要进行盲目的取水作业，节约了大量的人力物力。

高光谱相机 𐟌ˆ𐟑€ 最近迷上了一款神奇的设备——高光谱相机！它真的太酷了，不仅能捕捉到我们肉眼看不到的细节，还在各个领域有着广泛的应用。今天就来和大家聊聊这款科技神器的原理及其应用。高光谱相机的基本原理𐟓𘊩똥…‰谱相机是一种先进的光谱成像技术，它可以在数百个波长上生成图像。与传统的相机不同，高光谱相机不仅仅记录物体的颜色信息，还能获取物体的高分辨率光谱信息。这些光谱数据通过分析，可以用来识别和分类不同的物质。这个功能在工业分选、安全和国防等领域特别有用。虽然当前高光谱相机在传输速度和信息处理方法上还有一些限制，但结合最新的高光谱成像引擎技术和机器学习算法，这些问题有望得到解决。高光谱相机在农业中的应用𐟌𞊩똥…‰谱相机在农业中也是大显身手，特别是在病害检测和精细农业管理方面。拿水稻纹枯病来说，利用400-1000nm的高光谱相机，可以在早期识别出病害。结合变量施药技术，不仅能减少化学制剂的使用，还能有效提高水稻的产量。研究表明，利用高光谱成像技术建立的PLS-DA判别分析模型，预测样本的正确率最高可达98.4%。这样精准的识别能力，真的让人眼前一亮。想象一下，农民们可以更早地发现病害，及时采取措施，大大提高了农业生产的效率和质量。高光谱相机在环境监测中的应用𐟌 无人机高光谱成像仪结合空中视角，可以高效监测大范围的环境变化，从水质监测到土壤污染检测和植被覆盖评估等方面都有它的身影。比如说，六旋翼高稳定性无人机搭载高光谱成像仪，可以获取大范围的高分辨率光谱数据。科学家们通过这些数据，能够精准地追踪和分析环境变化，为环境保护和管理提供高质量的数据支持。此外，高光谱卫星如高分五号、光谱观测卫星也在环境监测中发挥着重要作用。这些卫星通过多波段和高分辨率的光谱数据，对大气、陆地和水体等多种环境要素进行有效监测。 𐟌Ÿ高光谱相机真的是科技界的一大突破，不仅在工业、农业和环境监测等领域展现出了广泛的应用前景，还将继续推动各个行业的发展。大家有什么问题或者想了解更多的，欢迎在评论区留言哦！𐟓退

高光谱成像：揭秘光与物质的奇妙互动 𐟌ˆ 光是什么？光是一种电磁辐射，涵盖了从无线电波到X射线的广阔波长范围。可见光只是其中的一部分，波长大约在400-760nm之间，是我们日常生活中接触到的光线。光谱是什么？光谱的全称是光学频谱，是复色光通过色散系统后，按照波长或频率的大小顺序排列形成的图案。可见光谱是我们在日常生活中能看到的部分。光谱的分类按照波长区域分类：红外线、紫外线。按产生方式分类：发射光谱（物体自发发光，分为线状光谱、带状光谱、连续光谱）、吸收光谱（连续光谱中某些波长的光被物质吸收后产生的光谱）、散射光谱（瑞利散射、拉曼散射）。高光谱成像是什么？高光谱成像是一种研究光与物质相互作用的方法，通过收集不同材料的光谱信息来识别或判断材料的属性。光谱特征类似于指纹，可以用来识别材料。高光谱成像系统在工业领域的应用塑料分拣机：利用高光谱成像技术对塑料进行分类和分离，提高回收效率。光学分栋机：利用高光谱成像技术对可回收材料进行分类和分离，改善循环利用指数。高光谱相机是如何工作的？为了研究反射光，需要一种叫分光仪的仪器，它是一种将入射光分解成不同光谱的仪器。通过光谱仪的光被反射，结果被称为反射光谱。测量反射光谱是利用高光谱成像最常用的方法。高光谱成像使用成像光谱仪收集光谱信息，这种装置也被称为高光谱相机。因此使用高光谱相机我们可以测量成百上千个光谱，所收集的光谱不是单一光谱，而是以每个图像像素包含完整光谱的方式形成目标的图像。高光谱成像提供的数据被称为数据立方体，因为高光请数据实际上是三维的。

欧空局赫拉任务官X发图，赫拉探测器已封入整流罩，将于北京时间10月7日22:52由一枚猎鹰9号火箭发射升空。此次发射任务也是一次性发射，火箭将不进行回收。还记得之前NASA的DART小行星撞击任务吗？2022年，NASA的DART探测器以惊人的速度撞上了小行星Dimorphos，成功地改变了Dimorphos的轨道，证明我们可以通过物理撞击来影响天体的运动。即将启程的赫拉探测器，就是那次撞击任务的后续，将对DART撞击后的现场进行详细调查，对Dimorphos及其伴星Didymos进行详细研究，以完善人类的行星防御策略。赫拉探测器将成为首个研究双星小行星的任务。它将携带多种科学仪器，包括相机、热红外仪和高光谱成像仪，测量小行星的质量、研究撞击形成的陨石坑，并调查Dimorphos的表面和内部结构。这些数据将帮助我们更好地理解小行星的性质和潜在威胁。赫拉探测器还将携带两个小型卫星，Juventas和Milani。这些卫星将协助Hera进行科学研究，并提供额外的观测数据。 DART和Hera任务的成功标志着人类在行星防御领域取得了重要的进展。通过这些任务，我们正在学习如何应对潜在的小行星威胁，保护地球和人类文明。图源：ESA 文案：Gemini 洗自SkyatNight相关报道

高光谱成像仪高光谱数据的处理方法介绍

来自北京航空航天大学的王帆教授、刘保磊助理教授以及钟晓岚教授的科研团队在Light: Science & Applications上发表论文，创新性的提出了一种基于电致变色滤光片的微型计算光谱仪，为解决这一难题提供了潜在的解决方案。该技术通过电压变化来调控滤光片的光谱响应，在少量滤光片阵列的前提下，有效增加光谱仪的采样数，进而实现了更高的光谱分辨率。实验结果表明，这种方法能够提高光谱分辨率，在电致变色的调控下，重建光谱和参考光谱之间的误差从1.61 nm减小到0.29 nm。此外，由于电致变色滤光片具有高透明度和均匀性，可以作为附加滤光片直接应用于高光谱成像。Light | 基于电致变色调制的微型片上光谱仪「Light: Science & Applications」「电致变色滤光片」「计算光谱仪」

【2024工博会几点小观察】调研总是不间断地进行，而每次重要研究到最后阶段，总会出现一些契机double-check一下，这两周，阿里云栖大会、上海工博会等恰好提供了这些契机。阿里云栖大会2024围绕“数据、人工智能、AI+、AI基础设施”，翔实阐述了AI时代的云计算跟传统云计算有何区别，以及阿里做了哪些适应AI时代的基础设施的顶层设计与布局（包括数据层面）。而大会另一大聚焦点则是各行各业客户上云的真实案例，及运用大语言模型的探索实践。上海工博会，作为全球工业创新的风向标，几乎集聚了全球头部的工业巨头，也提供了一个与资深的工业大咖交流的平台，不少企业也在工博会现场发布了系列新品。比如西门子发布了Industrial Co-pilot for Engineering，德国倍福推出了TwinCAT Chat，这两款大语言模型产品在海外都是基于OpenAI的基座模型，西门子的LLM可与博途软件打通，基于这个载体落地，倍福的LLM功能则通过TwinCAT软件来实现。当前，PLC代码生成是较核心的应用方向之一，未来在中国落地，也是和本土大语言模型厂商合作。值得注意的是，真实世界工业数据的治理和融合现阶段还有待完善，因为涉及到很多半结构化数据、非结构化数据等，如果期待那种“你输入一个prompt, 立即呈现既往决策做参考”可能还需要时间，因为这块对数据要求比较高，但话说回来，第一阶段若能以PLC代码生成作为切入点，某种程度上可能落地阻力反而会小一些，且这些功能本身也很价值。本届工博会上，海康机器人发布了能“透过现象看本质”的高光谱成像仪，其2D工业相机也被现场很多协作机器人、复合机器人厂商采用，智库本次在上海走访调研的新能源工厂比如大众等用的也都是海康AMR移动机器人。人形机器人方面，在“第十届中国机器人高峰论坛暨第七届CEO圆桌峰会”上，国家自然科学基金委员会高技术研究发展中心研究员刘进长指出，发展人形机器人核心零部件有老三样（伺服电机、减速器、控制器）、新三样（芯片、传感器、灵巧手）、还有软三样（软件、操作系统、大数据）。在以往研报中，智库曾提及，在高危场景或工业安全事故现场，四足机器人检测或许还只是第一步，在紧急情况下采取行动、及时解决问题才能真正形成闭环，这块多模态大模型加持的人形机器人或有用武之地。本次，在与博世力士乐负责人天南地北的交流中，他提到了另一大场景，即那些常年接触粉尘、噪声、化学毒物等会产生潜在职业病的行业（如采矿、冶金业）也很适合人形机器人。BTW，这位负责人很资深、很专业，如果每场大型展会或大会都能有AI大模型的科技从业者，跟工业领域的资深大咖激烈碰撞、思辨，相信我们国家的工业一定可以大踏步进步。今年陆陆续续在不同场合机缘巧合聊了很多老牌的德企和日企，再跟中美企业一对比，对AI大模型时代的制造业未来还蛮有启发的。BTW，工博会上还观察到一个小现象，即很多细分赛道做国产替代的厂商发展也很迅猛，很有拼劲。总结来说，人工智能或大模型技术要发挥更大的价值，还得是跟产业做深度融合，这或许也是为什么2024百度世界大会都开始放到上海举办了，毕竟上海作为百年工业发源地，工业底蕴深厚，再加上金融业，以及辐射长三角世界城市群的能力。

SiC薄膜由于其复杂的制造工艺和多相特性而天生存在缺陷。目前，对SiC薄膜质量控制的方法是通过光致发光（PL）进行缺陷映射。然而，这种方法无法可靠地识别缺陷的亚类，这对下游产品的产量、性能和可靠性有深远的影响。今天，我们将介绍阴极发光（CL）高光谱映射作为一种补充的测量技术，可以更好地对SiC中的缺陷进行分类。 SiC衬底的制备及其后续外延工艺容易受到各种晶体缺陷的影响。不同的缺陷类型对器件性能有不同的影响，其中许多缺陷会导致产量损失或设备过早失效。因此，为了确保功率电子产品的最高产量和可靠性，需要仔细检查和表征碳化硅层。传统上，采用光致发光（PL）扫描仪对SiC衬底进行检测，该过程获得的结果是一张晶圆图，其中包含缺陷形状和缺陷是暗点还是亮点的信息。然而，缺陷的形状并不总是与缺陷类型相关，光致发光（PL）无法识别一些缺陷的子类，而这些子类缺陷对成品率和可靠性也有很大影响。阴极发光（CL）是一种理想的分类缺陷和定量缺陷（包括子类）的方法，因为它具有高能量激发的空间和光谱分辨率。通过获取高光谱图，可以对大视野（FOV）进行成像，并根据其独特的光谱特征对缺陷进行分类。图1展示了高光谱成像技术在识别和分类SiC薄膜中的缺陷方面的能力。根据阴极发光（CL）信号也可对位错（缺陷的一种）进行亚类划分。具体来说，边缘型和混合型位错会导致非中心对称应变，从而在位错中心附近产生峰位移。图2展示了两个具有边缘型信号的位错的峰位移。以上所做的分析均基于阴极发光（CL）高光谱图的使用，这使得阴极发光（CL）成为光致发光（PL）扫描的理想补充：阴极发光（CL）可以检测出光致发光（PL）扫描过程中无法识别出的子类缺陷；将缺陷光谱图和初始分类数据直接输入到Attolight SEM-CL系统中，该设备可以驱动到晶圆上相应的位置，从而对感兴趣的缺陷进行详细的检测。由于大视野和快速、可靠的光学程序，Attolight SEM-CL系统能够快速测量晶圆上多个缺陷位置。这为SiC工艺控制和开发开辟了一条新的途径，为从外延生长过程中产生的普遍缺陷的起提供了新的研究方向。

无人机高光谱相机怎么选？国产才是最牛的！高光谱成像技术真是多种多样，有机载式的、便携式的、显微的、荧光的，简直让人眼花缭乱。不过，别担心，双利合谱有你想要的任何高光谱相机，我们可是自主研制、自主创新的哦！机载式高光谱相机：无人机的好搭档 𐟚 对于小型旋翼无人机来说，机载式高光谱相机简直是完美选择。双利合谱针对这类无人机开发的高性能机载高光谱成像系统，完美适配大疆M350RTK。它采用内置扫描系统和基于大疆PSDK开发的专用三轴增稳云台系统，既能获取研究对象的影像，又能获得每个像素的光谱分布，进行定量分析。无论是目标识别、伪装识别，还是水体遥测、精细农业、生态环境监测，都能轻松搞定。便携式高光谱相机：随身携带的实验室 𐟧𓊊如果你更喜欢便携式的高光谱相机，那双利合谱的GaiaField便携式高光谱系统绝对是你的不二之选。这款超便携式高光谱成像仪器，手持或可背负，非常适合研究人员或技术人员在地面进行操作和移动。它不仅能采集扫描图像，还能获得数百甚至上千波段的光谱信息。轻便灵活、续航能力强、智能化数据分析处理功能齐全，实时监控等特点让它广泛适用于户外和实验室内的应用需求。总结无论你是需要机载式还是便携式的高光谱相机，双利合谱都能满足你的需求。我们的产品不仅性能卓越，而且价格实惠，绝对是你的理想选择。

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