基于高光譜成像技術(shù)的種子霉發(fā)、芽變識別分析報告（一）
基于高光譜成像技術(shù)的種子霉發(fā)、芽變識別分析報告（一）
一、基于高光譜成像技術(shù)的種子霉發(fā)、芽變識別分析報告（一）測試原理及方法：
高光譜成像技術(shù)是近二十年來發(fā)展起來的基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，其*突出的應(yīng)用是遙感探測領(lǐng)域，并在越來越多的民用領(lǐng)域有著更大的應(yīng)用前景。它集中了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信息處理、計算機科學(xué)等領(lǐng)域的先進技術(shù)，是傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機的結(jié)合在一起的一門新興技術(shù)。
高光譜成像技術(shù)的定義是在多光譜成像的基礎(chǔ)上，在從紫外到近紅外（200-2500nm）的光譜范圍內(nèi)，利用成像光譜儀，在光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十或數(shù)百條光譜波段對目標物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時，也獲得了被測物體的光譜信息。
目標物體-成像物鏡-入射狹縫-準直透鏡-PGP-聚焦透鏡-CCD棱鏡-光柵-棱鏡：PGP
圖1 成像原理圖
光譜儀的光譜分辨率由狹縫的寬度和光學(xué)光譜儀產(chǎn)生的線性色散確定。*小光譜分辨率是由光學(xué)系統(tǒng)的成像性能確定的（點擴展大?。?。
成像過程為：每次成一條線上的像后（X方向），在檢測系統(tǒng)輸送帶前進的過程中，排列的探測器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描（Y方向）。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數(shù)據(jù)。
基于高光譜成像技術(shù)的種子霉發(fā)、芽變識別分析報告（一）
圖2 像立方體
高光譜儀配置：鏡頭：22mm鍍膜消色差鏡頭；光譜范圍：400nm-1000nm，光譜分辨率: 4nm@435.8nm（@400-1000nm），像面尺寸（光譜x空間）：6.15 x 14.2 mm，相對孔徑：F/2.4，狹縫長度14.2 mm. 內(nèi)置控制、掃描機構(gòu)；內(nèi)置電池；
SpecView軟件：控制完成自動曝光、自動對焦、自動掃描速度匹配；數(shù)據(jù)處理：黑白、輻射度、均勻性、鏡頭等校準；光譜查看。
GaiaField便攜式高光譜系統(tǒng)是雙利合譜自行研制的超便攜式高光譜成像儀器。它的核心由三部分構(gòu)成，分別是：多維運動控制器，光譜相機和成像光譜儀。使用此系統(tǒng)進行掃描，在獲得目標影像信息的基礎(chǔ)上，還可以獲得數(shù)百甚至上千波段的光譜信息。
GaiaField系統(tǒng)有著輕便靈活，續(xù)航能力出色的特點。廣泛適用于，目標識別、偽裝與反偽裝等**領(lǐng)域，地面物體與水體遙測、現(xiàn)代精細農(nóng)業(yè)等生態(tài)環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，以及刑偵、文物保護、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。
覆蓋可見光與近紅外全波段可提供超過700個光譜通道，可自由選擇GaiaField便攜式高光譜系統(tǒng)采用了高分辨率的成像光譜儀。在可見光波段，光譜分辨率高達3nm，即使在短波紅外波段也能達到10nm。因而全波段內(nèi)可以獲得超過700個的光譜通道，更多的光譜通道意味著更多的信息，有助于研究人員通過對連續(xù)光譜的分析、反演，獲得更多的高價值數(shù)據(jù)細節(jié)。
圖4 高光譜成像儀采集的影像效果圖
基于高光譜成像技術(shù)的種子霉發(fā)、芽變識別分析報告（一）
獨有的軟硬件功能：
輔助攝像頭功能
通過輔助攝像頭觀察目標拍攝區(qū)域
當前狹縫位置指示
選擇自動曝光與自動調(diào)焦區(qū)域，直觀方便，僅需鼠標即可完成操作。
圖 5 輔助攝像頭觀察目標拍攝區(qū)域
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自動掃描速度匹配、自動曝光：
自動曝光：根據(jù)當前光照環(huán)境，進行曝光測試，獲得精準的曝光時間。在得到*佳信噪比的同時，又可避免過度曝光造成數(shù)據(jù)作廢。同時軟件具有實時過度曝光監(jiān)視功能。
自動掃描速度匹配：根據(jù)當前的曝光時間等參數(shù)，進行測試拍攝，得到實時幀速，進而計算出合適的掃描速度。從而避免了掃描圖像的變形（拉伸或壓縮）。
圖 6 采集數(shù)據(jù)自動曝光、速度匹配
