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光谱成像的光学检验方法(光学和照明)

发布时间:2023-09-14
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光谱成像技术步骤光谱成像从被检验物体开始,到最后形成检验结果,经过了光学检验、影像摄取、影像显示、影像处理和影像分析等步骤。本文主要介绍了光谱成像的光学检验方法。

光谱成像技术步骤光谱成像从被检验物体开始,到最后形成检验结果,经过了光学检验、影像摄取、影像显示、影像处理和影像分析等步骤。本文主要介绍了光谱成像的光学检验方法。


光谱成像


光谱影像摄取步骤将光学检验形成的物体光谱亮度分布以数字形式记录并储存在计算机存储器内,得到光谱影像集。显示步骤将光谱影像集的信息以多种方式转化成中间影像并显示在计算机屏幕上,再经过影像处理和影像分析步骤获得结果影像、分析数据或检验意见。

光源和照明方法类似于常规成像检验技术,光谱成像检验的第一步是光学检验,即用适当光源照射被检验物体,形成能够最有效反映物体证据和侦查价值信息的光亮度分布。光谱成像检验的光学检验方法和原理与常规成像检验中的光学检验基本一致,由于光谱成像能够记录被检验物体在所有波段的亮度信息,其光学检验主要考虑照射光的光谱参数和空间参数(方向和角度)的选择,接收光线参数一般只需选择一个适当的波长范围和适当的波长增量,这比常规成像的光学检验似乎相对简单一些。

可见和近红外反射光光谱成像的光学检验比较简单,一般用卤钨灯照明。这类光源在可见和近红外区有较强的连续输出,可以很好地满足这两个光谱区的光谱照明需要。对于物证形态特征检验应用,要根据检材情况和检验目的选择适当的照明配光方法。这样可以利用检材物质反射光亮度空间分布的性质与物质的光谱亮度性质组合,获得能够最有效反映有用形态特征细节的光谱影像集。对于物质成分鉴别应用,一般选择均匀照明方法,以减少物质反射光空间分布差异对光谱特征的影响。


荧光光谱成像


在荧光光谱成像检验中,一般选择多波段光源的单色光激发照明,它们具有强度大和色纯度高的优点,可以有效提高荧光成像检验的灵敏度。与常规荧光成像检验一样,荧光光谱成像检验一般采用均匀照明。同样,正确选择激发照明波段是荧光光谱成像最重要的技术关键之一。只有选择适当波长的激发波段,才能使光谱影像集各像点的光谱亮度信息最有效地反映检材物体的形态细节或化学成分特性。


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