應用案例 Solutions
高光譜成像目前的關鍵挑戰是什么？
點擊次數：2437 更新時間：2017-04-25
高光譜成像是分析儀器市場中成長zui快的一個部門。講述下一代高光譜成像技術的商業潛力。目前專注于高光譜和拉曼光譜成像。預測高光譜成像將會出現大幅增長
1、什么是高光譜成像?
高光譜成像是一種新興的技術，可以在儀器的視場范圍內同時快速測量和分析多個物體的光譜構成。這些成像系統用在多個工業和商業領域，比如高速在線檢測和嚴密的質量控制工序。
一般說來，在加工應用中捕捉的光譜信息，面臨著機器視覺系統簡單或單點光譜（single-point）測量的問題。這些儀器系統的成本很高，且它們只可以在整個產品中進行小范圍采樣，導致了采樣率較低。然而高光譜成像不同，可以進行大批量檢查。并且可以出任何產品的化學組成或光譜信號，只要在它的視場范圍內。并且在圖像中，可以根據已經建立起來的譜庫，用不同顏色標識出存在或者不存在的材料。
2、高光譜成像目前的主要應用是什么？
面對不同的應用，這種技術有三個不同的發展階段。在80年代后期和90年代早期，高光譜成像主要用在空間環境遙感，以及應用，如和監視。在過去十年，高光譜成像逐漸被很多商業市場采納，如食品檢測、安全、平板制造中的質量控制和提高藥品產量等。下一波應用主要在生物技術、生命科學和醫學領域。在此背景下，Headwall的高光譜成像儀器可以用在實驗室，檢查皮膚癌，或裝在顯微鏡上，進行藥品開發和探測細胞光譜。
3、高光譜成像zui近在這個領域中的主要進展有哪些？
毫無疑問，像差校正光學的應用大幅提高了圖像性能，可以用在某些關鍵性應用。高光譜成像已經部署在某些需要特別看護，可能造成重大損失的環節。還有和安全領域。在這些應用中，成像質量是至關重要的，光譜和空間分辨率是主要的指標，不能產生圖像失真。因此，大部分儀器應用了反射設計，盡量避免通過光學元件或棱鏡傳輸，這樣可以減少圖像失真或不協調的光譜測量。
4、商業化取得成功了嗎？未來將向哪個方向發展？
由于制造商們按照集成、易用的原則制造高光譜成像儀器，目前的商業化已經取得了成功。市場上的解決方案包括了應用軟件，讓用戶可以快速地將儀器安裝到生產線。當然，商業化要求高光譜儀器穩定、耐用，在不同的測量環境中結果達到一致，特別是在工廠環境。
5、高光譜成像目前的關鍵挑戰是什么？
目前有兩個主要的技術挑戰。*是如何減少高光譜成像儀器的收集數據量。目前，這種儀器捕捉了整個視場和整個空間的數據，過多的數據給數據處理帶來了沉重的負擔，對芯片數據實時處理帶來了較高的要求。另一個挑戰是把尺寸從柚子大小減少到橙子大小。要實現性能、分辨率、f/number、視場大小與設備尺寸之間的平衡。
6、下一個相關成果可能會是什么？
下一個重大的突破可能會在長波紅外光譜（LWIR）領域，波長大概為8到14微米。目前已經應用儀器就在LWIR領域。這個領域要求昂貴的探測技術，龐大的系統和制冷設備。新的儀器具有的性能、無制冷的微型輻射測量儀，采用噪聲等效光譜輻射和高性能檢測芯片。
1、什么是高光譜成像?
高光譜成像是一種新興的技術，可以在儀器的視場范圍內同時快速測量和分析多個物體的光譜構成。這些成像系統用在多個工業和商業領域，比如高速在線檢測和嚴密的質量控制工序。
一般說來，在加工應用中捕捉的光譜信息，面臨著機器視覺系統簡單或單點光譜（single-point）測量的問題。這些儀器系統的成本很高，且它們只可以在整個產品中進行小范圍采樣，導致了采樣率較低。然而高光譜成像不同，可以進行大批量檢查。并且可以出任何產品的化學組成或光譜信號，只要在它的視場范圍內。并且在圖像中，可以根據已經建立起來的譜庫，用不同顏色標識出存在或者不存在的材料。
2、高光譜成像目前的主要應用是什么？
面對不同的應用，這種技術有三個不同的發展階段。在80年代后期和90年代早期，高光譜成像主要用在空間環境遙感，以及應用，如和監視。在過去十年，高光譜成像逐漸被很多商業市場采納，如食品檢測、安全、平板制造中的質量控制和提高藥品產量等。下一波應用主要在生物技術、生命科學和醫學領域。在此背景下，Headwall的高光譜成像儀器可以用在實驗室，檢查皮膚癌，或裝在顯微鏡上，進行藥品開發和探測細胞光譜。
3、高光譜成像zui近在這個領域中的主要進展有哪些？
毫無疑問，像差校正光學的應用大幅提高了圖像性能，可以用在某些關鍵性應用。高光譜成像已經部署在某些需要特別看護，可能造成重大損失的環節。還有和安全領域。在這些應用中，成像質量是至關重要的，光譜和空間分辨率是主要的指標，不能產生圖像失真。因此，大部分儀器應用了反射設計，盡量避免通過光學元件或棱鏡傳輸，這樣可以減少圖像失真或不協調的光譜測量。
4、商業化取得成功了嗎？未來將向哪個方向發展？
由于制造商們按照集成、易用的原則制造高光譜成像儀器，目前的商業化已經取得了成功。市場上的解決方案包括了應用軟件，讓用戶可以快速地將儀器安裝到生產線。當然，商業化要求高光譜儀器穩定、耐用，在不同的測量環境中結果達到一致，特別是在工廠環境。
5、高光譜成像目前的關鍵挑戰是什么？
目前有兩個主要的技術挑戰。*是如何減少高光譜成像儀器的收集數據量。目前，這種儀器捕捉了整個視場和整個空間的數據，過多的數據給數據處理帶來了沉重的負擔，對芯片數據實時處理帶來了較高的要求。另一個挑戰是把尺寸從柚子大小減少到橙子大小。要實現性能、分辨率、f/number、視場大小與設備尺寸之間的平衡。
6、下一個相關成果可能會是什么？
下一個重大的突破可能會在長波紅外光譜（LWIR）領域，波長大概為8到14微米。目前已經應用儀器就在LWIR領域。這個領域要求昂貴的探測技術，龐大的系統和制冷設備。新的儀器具有的性能、無制冷的微型輻射測量儀，采用噪聲等效光譜輻射和高性能檢測芯片。
