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高光谱成像仪的性能评估参数有哪些?

时间:2023-07-27 点击:530次

高光谱成像仪的应用领域和范围,通常由其系统自身的性能参数决定。高光谱成像仪用于系统评估的性能参数有很多,主要包括工作光谱范围、光谱分辨率、探测器凝视时间、信噪比和集光本领等。本文对高光谱成像仪的性能评估参数做了详细的介绍,对高光谱成像仪知识感兴趣的朋友不妨了解一下!

高光谱成像仪

高光谱成像仪的性能评估参数:

1.工作光谱范围

工作光谱范围指光谱仪能够记录的光谱范围,其主要由光学系统中光学元件的光谱透过率或者反射率,及所选探测器的光谱灵敏度范围决定。

2.光谱分辨率

光谱分辨率为探测光谱辐射能量的最小波长间隔,即光谱探测能力。对于光学系统来说,一般将其定义为光谱通道的波段宽度,即在工作光谱范围内,其分光元件所得光谱通道越多、波段宽度越窄,光谱分辨率越高;对于探测器来说,其被严格定义为仪器达到光谱响应最大值的50%时的波长宽度,探测器能够识别的波段数越多、波普范围越窄,地面物体信息越容易区分和识别,针对性越强。

3.信噪比

信噪比(SNR),其定义为成像光谱仪所采集的目标信号(Vs)和(VN)的比值,其结果直接影响了目标图像分类和识别等数据处理效果。光学系统信噪比表达式为:

光学系统信噪比表达式

上式中,δ为探测器的像元尺寸,tin为探测器能量积分时间,τa为大气的平均透过率,τb为光学系统平均透过率,E为太阳在地面的光普照度,D*为探测器的可探测比,ρ为地物的反射率,z为太阳天顶角,Xt为光谱带宽,F为光学系统的F数,Δf为噪声等效带宽。由上面公式可知,光学系统的F数越小,系统透过率越高,探测器像元尺寸越大、探测效率越高,仪器的信噪比越高。

4.探测器凝视时间

探测器凝视时间指仪器的瞬时视场扫过地元目标时,探测器的光能量积分时间。凝视时间越长,探测器积分能量越多,光谱响应越强,所获取的目标图像信噪比越高。

5.集光本领

集光本领表示光谱仪收集和传递光能量的本领,即表明目标自身辐射的光谱亮度和仪器能够探测的光度数值的关系。对于成像光谱仪来说,集光本领可通过计算狭缝面积和孔径立体角之积得到,其中狭缝宽度对光谱分辨率有影响,其尺寸应与像元尺寸一致,因此可通过增大光学系统的孔径立体角提高集光本领。

高光谱成像仪

三恩时SC250近红外高光谱成像仪怎么样?

SC250近红外高光谱成像仪是一款全新设计制造的高光谱成像仪器,内置推扫结构可以快速实现光谱影像的连续采集,在900-1700nm波段具有较高的灵敏度和稳定性,通过辅助相机实现对扫描区域的监控,主机内置电源模块,可实现快速架设完成数据采集作业。该仪器配置标准的信号采集软件,可进行高光谱影像及光谱数据的采集和简单处理,可实时获取样品光谱及影像信息,将扫描结果存储为图像、表格等各种格式,数据可以被多种第三方专业的数据分析软件调用,极大的扩展了仪器的使用范围。SC250近红外高光谱成像仪具有以下优势:

1、分辨率高,成像更清晰

1)内置辅助相机,实现对扫描区域的监控;

2)图像分辨率高,可达320*320;

3)采用透射光栅分光方式,具有高衍射效率;

4)使用高稳定性的InGaAs探测器,探测效率高,均匀性好,在弱光下也有极高的灵敏度;

2、测量范围广,信息全面

1)光谱范围覆盖900-1700nm的近红外光,波长分辨率优于6nm;

2)光谱波段数256,可达256个光谱通道;

3)多种焦距镜头可选,8mm/16mm/ 25mm/35mm焦距镜头可根据用户需求更换;

4)光谱图像包含空间、辐射、波谱信息,具有图谱合一的特点;

3、成像效率高,信息采集快

1)高灵敏相机和辅助相机配合使用,采集速度≤5s;

2)成像技术和光谱技术相结合,可以采集连续的光谱影像信息,提高了数据采集的质量和效率;

4、数据可存储,传输快

1)采集软件实时获取样品光谱及影像信息,提供SDK便捷易用的二次开发支持;

2)数据接口采用GigE,可实现软硬件间数据的快速传输;

5、应用领域多,适用性强

1)可在0-40°的温度下使用;

2)应用范围涉及陆地、大气、海洋等多维空间;

3)应用行业包括:对地遥感、科学研究、医学诊疗、文物检测、水质检测、工农生产、食品安全、航天等。

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