高光譜成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)對(duì)比

2024-06-20

高光譜成像技術(shù)是種基于多窄波段的圖像數(shù)據(jù)技術(shù)，獲取目標(biāo)的二維圖像和以維光譜，形成連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。本文簡(jiǎn)單對(duì)比了高光譜成像技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)。

高光譜成像技術(shù)優(yōu)點(diǎn)

高光譜成像不僅具備圖像和光譜技術(shù)的無(wú)損、高通量、快速等檢測(cè)特點(diǎn)，還具有如下特點(diǎn)：

1. 圖譜合一。高光譜成像技術(shù)同時(shí)獲取目標(biāo)的圖像和光譜，可更加全面、有效、準(zhǔn)確的描述目標(biāo)外在特征形狀、色澤等. 和內(nèi)在特征物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分. 。融合紅肉的光譜和圖像特征構(gòu)建多源信息的紅肉質(zhì)量無(wú)損檢測(cè)模型，可以克服單一特征受噪聲影響而導(dǎo)致的模型性能差等問(wèn)題。

2. 分辨率高。高光譜相機(jī)覆蓋波段范圍廣，可從可見(jiàn)光波段延伸到中紅外波段，形成條近似連續(xù)的曲線，分辨率小于10nm。較高的分辨率可以提高高光譜技術(shù)獲取紅肉質(zhì)量信息的能力。

3. 模型多樣。基于高光譜圖譜合特性進(jìn)行多樣化建模，可應(yīng)用于目標(biāo)的外在特征感知、成分定量預(yù)測(cè)、質(zhì)量安全評(píng)估等研究，使得數(shù)據(jù)的分析和處理更加靈活、方便。

高光譜成像技術(shù)局限性

高光譜成像技術(shù)作為種新興的數(shù)據(jù)獲取技術(shù)，目前也存在諸多問(wèn)題有待進(jìn)一步優(yōu)化，具體如下：

1. 冗余度高。高光譜數(shù)據(jù)是由二維圖像和維光譜組成的三維數(shù)據(jù)，體量較大；相鄰波段相關(guān)性強(qiáng)，同時(shí)包含背景等無(wú)用信息，導(dǎo)致高光譜數(shù)據(jù)的冗余程度較高。對(duì)于特定的目標(biāo)，高光譜大體量的數(shù)據(jù)會(huì)掩蓋目標(biāo)特征信息，不利于快速分析和識(shí)別目標(biāo)參數(shù)。

2. 信噪比低。由于技術(shù)的不成熟，目前高光譜相機(jī)采集信息的信噪比較低，對(duì)光譜預(yù)處理算法的要求相對(duì)較高。

3. 非線性強(qiáng)。高光譜數(shù)據(jù)的非線性主要來(lái)源于光源照射樣品后的反射過(guò)程和反射光在空氣中的傳播過(guò)程，這要求采用更復(fù)雜的非線性模型進(jìn)行處理。