PFD VNIR高光譜成像系統(tǒng)

PFD VNIR高光譜成像系統(tǒng)光譜范圍涵蓋400-1000 nm（VNIR）范圍，具有高分辨率、高圖像速率、靈活的波段選擇和堅固的結(jié)構(gòu)，是一款非常優(yōu)的高光譜測量監(jiān)測產(chǎn)品。該系統(tǒng)集成了Imspector成像光譜儀和面陣單色相機，它以推掃式行掃描成像獲取數(shù)據(jù)，并為每個像素提供完整、連續(xù)的光譜信息。

PFD由一個400-1000nm波段范圍的Imspector V10E光譜儀和一個高速CMOS探測器組成。光譜儀中使用的透射衍射光柵和光學透鏡提供了高質(zhì)量、低失真的圖像，滿足了苛刻條件下的規(guī)格要求。

PFD VNIR高光譜成像系統(tǒng)提供了工業(yè)質(zhì)量控制應(yīng)用所需的靈活性和高速采集。多個興趣區(qū)域和binning的結(jié)合為用戶提供了優(yōu)佳系統(tǒng)設(shè)置和控制的可能性。可以150fps的速率采集1312個空間通道的完整光譜數(shù)據(jù)，高可達100赫茲，空間分辨率高達1775像素。通過選擇部分光譜范圍，還可以達到1000 fps的采集速度。

主要特點

• 400 - 1000nm
• 光譜分辨率2.8 nm
• 空間分辨率1312像素
• 幀速率:65幀/秒(全幀)，binning條件下可達180幀/秒
• 傳感器:CMOS
• 優(yōu)良的信噪比與binning，大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域推薦使用

相機規(guī)格

附件配置：PFD系統(tǒng)提供多種附件供用戶擴大應(yīng)用領(lǐng)域

• 前置物鏡：為整個光譜范圍提供高質(zhì)量的圖像和光譜數(shù)據(jù)
• 采集光纖：將相機轉(zhuǎn)換成多點光譜儀，所有的點均在沒有移動復用器的情況下同時測量
• 鏡像掃描器或旋轉(zhuǎn)平臺：用于掃描靜態(tài)目標和戶外場景，或結(jié)合X-stage sample mover用于桌面和顯微鏡應(yīng)用。
• LUMO軟件：PFD支持LUMO軟件，用于采集數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)、影像實時可視化、ENVI兼容格式數(shù)據(jù)立方，支持多款通用軟件進一步處理分析。

應(yīng)用領(lǐng)域

• 質(zhì)量控制
• 食物及植被研究
• 在線分類和質(zhì)量監(jiān)控
• 植物與植被研究
• 環(huán)境監(jiān)測
• 防偽檢測

應(yīng)用案例

使用遙感專題分類方法是珊瑚礁調(diào)查研究的理想方法，高光譜成像對研究珊瑚礁的生長模式、顏色和珊瑚屬、生態(tài)位等很有意義。以下案例使用PFD-VNIR對位于以色列埃拉特港北端亞喀巴灣8公里處的珊瑚礁海洋公園。研究地點被劃分為相對較小的邊緣礁 (礁約25米寬，2公里長)。位置的選擇是基于過水干結(jié)構(gòu)和相對平坦的珊瑚礁表面。 

如上圖： (A)用于初步參考和經(jīng)驗鑒定的真彩色圖像，(B)原始高光譜圖像，(C)圖像中識別的AOIs分為兩大類:樣本用于分類模型構(gòu)建(小AOIs，小圓點)，大AOIs用于驗證。(D-F)是用來驗證三種分類決議(分別為15類、10類和6類)的參考圖。

上圖顯示了不同珊瑚種類的光譜曲線，右下圖為三個類解析輸出的可視化表示。左邊分別顯示了15、10和6個類的參考引用圖；正常分類結(jié)果顯示在中間；GLS（氣-液-固體色譜法）結(jié)果如右圖所示。黃色刻度箭頭表示1m的正方形區(qū)域。紅色框中突出顯示的是三個示例誤差。

頂部的紅框顯示了黃色硬珊瑚和軟珊瑚的組合。中間的紅框顯示錯誤分類，如混淆軟珊瑚和死珊瑚；底部紅框顯示典型的“珊瑚內(nèi)”錯誤分類;黃色珊瑚被錯誤地歸類為棕色珊瑚。無論哪一種方法，都無法避免一些微小誤差。比如暴露過度的巖塊可能被繪制在一塊礁巖上。

可以看到，通過對珊瑚光譜特性研究分析，再輔以彩色圖像對比，其分類結(jié)果和標準參考結(jié)果及GLS方法極為接近，而且相比GLS方法，高光譜更為高效，便捷。