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多光谱和高光谱成像的应用

发布时间:2023-04-20
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多光谱成像 (MSI)和高光谱成像 (HSI)一直备受关注,我们来看看这些技术为现实世界增添了什么。

多光谱成像 (MSI)和高光谱成像 (HSI)一直备受关注,我们来看看这些技术为现实世界增添了什么。

多光谱和高光谱成像的应用

它们背后的科学

人眼和大多数标准视觉传感器检测相对较窄光谱内的光,并将其转化为三个波段——长波长被感知为红色,中波长被感知为绿色,短波长被感知为蓝色。多光谱传感器能够捕获超出此范围的图像数据,从热红外到紫外线,并测量间隔的光谱带。高光谱传感器更进一步,并在连续波段中测量这种扩展光谱,这意味着它们将光谱分解成更窄的波段,由此产生的图像可以更深入地了解目标物体的性质和组成。为了说明这一点,MSI 测量了数十个波段的光,而 HSI 可以覆盖数百个波段。

农业领域中的MSI和HSI

精准农业是指利用技术提高产量并减少农业实践中的浪费,而视觉发挥着巨大作用。赛斯拜克将多光谱相机安装在无人机上。多光谱传感器测量作物反射的光量,并分析绿光、红光和红外光,从而就肥料和农药的最佳用量和位置提供建议。这种技术需要很少的处理能力,因为只需要一个“是,否”的结果——该地区是否需要更多的肥料/农药/水?,更深入地帮助了农业种植。

高光谱传感器“看到”范围更广的光谱带,并被用于更详细、更准确地监测农作物。赛斯拜克是一家诞生于国内的公司,它开发了一种基于无人机的高光谱相机以及一个软件工具包,该工具包使用机器学习来解释所看到的内容并据此采取行动。赛斯拜克 声称,除了看到作物正在患病之外,来自处理图像的数据还能够识别出影响植物的疾病并提出最佳行动方案。

增强工业机器视觉

HSI已经用于食品加工的检测和质量控制已有很长一段时间了。这种非破坏性方法揭示了食品中的各种成分,包括糖分、脂肪和水分的含量,以及表面缺陷检测,从而可以控制从烘焙食品到鱼类的各种物品。

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