光柵光譜儀工作原理
目標(biāo)物的輻射能通過(guò)鏡頭收集并通過(guò)狹縫增強(qiáng)準(zhǔn)直照射到分光元件上，經(jīng)分光元件在垂直方向按光譜色散，經(jīng)分光元件后成像在圖像傳感器上。水平方向平行于狹縫，稱(chēng)空間維，每一行水平光敏元 上是一個(gè)光譜波段的像；垂直方向是色散方向，稱(chēng)光譜維，每一列光敏元上是一個(gè)空間采樣視場(chǎng)(像元)光譜色散的像。 這樣，面陣探測(cè)器每幀圖像數(shù)據(jù)就是一個(gè)水平方向的光譜數(shù)據(jù)，位移平臺(tái)的運(yùn)動(dòng)以一 定速率連續(xù)記錄光譜圖像，就得到二維光譜圖像。
原理圖
光柵光譜儀功能
1將所有的電控裝置的開(kāi)關(guān)都結(jié)合在軟件中，手動(dòng)軟件中的操作按鈕就可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)推掃式過(guò)程，而且軟件結(jié)合了室內(nèi)室外掃描過(guò)程。因?yàn)檎麄€(gè)系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)都需要運(yùn)動(dòng)裝置來(lái)配合使用，將這些控制按鈕結(jié)合在軟件中，方便操作。
2 可以獲得Raw文件方便老師用Envi軟件分析數(shù)據(jù)，而且本身在軟件中已經(jīng)具備很多分析功能，很方便實(shí)現(xiàn)明暗場(chǎng)校正，且獲得光譜曲線，得到的光譜曲線便于老師分析研究物體的光譜分布特性。三維空間圖便于老師直觀分析研究物體的空間光譜分布特性。
3 可以獲得所需波段的圖像。這些圖像便于老師分析物體在不同波段下圖像特點(diǎn)。
推掃式可見(jiàn)光-近紅外高光譜成像系統(tǒng)
主要部件
１ 高光譜成像儀
型號(hào)：HSI-VNIR-400-1000nm
參數(shù)：
光譜儀部分 | 波長(zhǎng)范圍 400nm-1000nm 1 分光儀采用透射式光柵分光 2 光譜范圍: 400~1000 nm 3 色散: 97.5nm/mm 4 光譜分辨率( 30 um 狹縫): 2.8 nm 5 圖像尺寸： 6.15mm x14.2mm 6 空間分辨率: 光斑直徑 < 9 um 7 像差: 無(wú)散光像差, 光暈 < 1.5 um, 梯形 < 1 um 8 光圈: F/2.4. 9 光輸入: 平行光 10 效率 >50%, 偏振無(wú)關(guān) 11 鏡頭接口: 標(biāo)準(zhǔn)C接口 |
科研相機(jī) | 探測(cè)器分辨率： 1632*1232active 相機(jī)速度：40fps（full Resolution） 相機(jī)速度可調(diào)范圍：15-60fps 相機(jī)接口：GIGE接口 動(dòng)態(tài)范圍：69dB Binning：后置處理 采樣深度：12bit |
型號(hào)：HSI-NIR-900-1700nm
參數(shù)：
光譜儀部分 | 波長(zhǎng)范圍 900nm-1700nm 1. 光譜范圍: 900~1700 nm 2. Spectral sampling采樣間隔: 4 nm 3. 光譜分辨率(30 um 狹縫): 5 nm 4. 圖像尺寸: 7.6mm(spectral)x 14.2mm (spatial) 5. 光圈: F/2.0. 6. 鏡頭接口: 標(biāo)準(zhǔn)C接口 分光儀的精密固定底板. |
科研紅外相機(jī) | 探測(cè)器分辨率： 640*512, 相機(jī)接口：Cameralink接口 芯片類(lèi)型：InGaAs 幀速度：120fps 采樣深度：14bit |
2 室內(nèi)使用，必須要配置暗箱，位移臺(tái)，光源，配套分析軟件
（1） 暗箱和位移平臺(tái)（所有產(chǎn)品可根據(jù)客戶要求進(jìn)行定制）
暗箱和位移臺(tái)設(shè)計(jì)在了一起、整套系統(tǒng)的工作原理決定了物體和高光譜相機(jī)之間一定要相對(duì)運(yùn)動(dòng)，所以我們?cè)O(shè)計(jì)的是讓被測(cè)物體移動(dòng)，是將物體放在位移平臺(tái)上物體移動(dòng)
1. 電動(dòng)移動(dòng)平臺(tái) 2. 行程: 40cm 3. 臺(tái)面: 35cm x 35cm(臺(tái)面尺寸可定制） 4. 移動(dòng)精度: 10 um
5. 內(nèi)建正負(fù)向極限開(kāi)關(guān) 以上是位移臺(tái)的參數(shù)，位移臺(tái)與暗箱設(shè)計(jì)在一起，使得整套系統(tǒng)更加牢固，整套系統(tǒng)內(nèi)部除具有位移臺(tái)包含底板、支撐架、光源固定座及遮光外罩
設(shè)計(jì)圖如下：
（2） 光源我們集成做了光源，反射、透射
光源 光譜波段：光譜范圍: 400~2500 nm、21V/200W 穩(wěn)定輸出鹵素?zé)艄庠?/span>
. 雙分支線性光導(dǎo)管: 線性發(fā)光長(zhǎng)度 6” (英寸)
透射光源及支架
采用大一點(diǎn)的透射支架及光源便于以后采集大的物體，6英寸的透射光及透射支架請(qǐng)看下圖！
4 分析軟件功能如下：
1).Support USB or setting acquisition
Parameters 支持接口等參數(shù)的設(shè)置
2). Display interface顯示界面: 可顯示光譜曲線及光譜圖像
3). Recording control of spectral images to hard disk. Data format is compatible to ENVI processing software. 與ENVI軟件配合方便
4). White and dark corrections. 黑白校正
5). Stepping motor control 機(jī)械平臺(tái)及旋轉(zhuǎn)平臺(tái)的控制
6). Spectral Image Analyzer 光譜圖像分析
7). Spectral reflectance calculation光譜反射率計(jì)算
8). Spectral angle mapping(SAM)光譜匹配角度填圖功能
9). Cut ROI(Range of interest)檔案切割功能
10). Color/ Mono image display彩/單色圖像顯示
11). Single Spectral image & 3D image display單波長(zhǎng)影像及3D立體圖像顯示
12). STDEV function標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算分析功能
13). All single spectral image save to PNG單光譜影像儲(chǔ)存
14). Spectral binning function光譜分辨率調(diào)整功能
15). Spectral smoothing function光譜平滑修正功能
16). Spectral Image Analyzer 分析功能
5 配套化學(xué)計(jì)量學(xué)分析軟件
1）多變量分析及實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)軟件
2）具有檢測(cè)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)功能
3）具有數(shù)據(jù)回歸分析功能
4）具有數(shù)據(jù)預(yù)處理功能
5）具有數(shù)據(jù)分類(lèi)功能
