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5D低光谱光学系统可以用于各种应用-创世彩票
时间:2020-12-22 23:41 点击次数:
本文摘要:由于它可以捕捉多种波长的光,并将空间坐标作为时间的函数,这种5D低光谱光学系统可以用于各种应用,包括机场安全领域基于光学的产品分类和识别。在美国光学学会杂志《光学快报》(OpticsExpress)上,研究人员描述了他们的新5D低光谱成像仪获得的每个像素如何包括时间和(x,y,z)空间坐标,这些坐标基于电磁波序列中从红外到近红外部分的光反射率信息。

研究

据Mems Consulting介绍,最近,德国耶拿的研究人员开发了一种柔性光学系统,可以高速、高精度地测量物体的形状和光反射特性。由于它可以捕捉多种波长的光,并将空间坐标作为时间的函数,这种5D低光谱光学系统可以用于各种应用,包括机场安全领域基于光学的产品分类和识别。通过进一步小型化,该成像仪可以基于智能手机进行水果成熟检测或个人医疗监控。更重要的是,弗里德里希席勒耶拿大学应用光学和仪器工程研究所的研究团队负责人斯特凡希特(StefanHeist)说,“因为我们的光学系统不必知道物体,所以它可以用来记录具有历史价值的文物或艺术品”。

他补充说,这可以用来创建详细和准确的数字文件,并研究对象的物质内容。5D低光谱成像仪包括两个尺寸仅为425毫米x200毫米的摄像头,可集成到个人使用的智能手机中。低光谱成像仪可以检测数十到数百种颜色或波长,而不是普通相机检测的三种颜色。传统低光谱图像的每个像素包括与二维坐标相关的特定范围内的辐射强度相关的波长。

新的低光谱光学系统是与德国钛铁矿技术大学的GuntherNotni研究小组合作开发的,该系统通过提供额外的尺寸信息推进了这一光学方法。在美国光学学会杂志《光学快报》(OpticsExpress)上,研究人员描述了他们的新5D低光谱成像仪获得的每个像素如何包括时间和(x,y,z)空间坐标,这些坐标基于电磁波序列中从红外到近红外部分的光反射率信息。“目的用于确认物体形状和光谱特征的最先进的设备系统是基于多个传感器的,其精度较低或需要较长的测量时间,”海斯说。“相比之下,我们的方法在一个灵活的系统中结合了出色的空间和光谱分辨率,并且具有极高的深度精度和低帧亲和力。

”小样机研究人员创造了一个样机系统,其尺寸只有200mmx425mm,大约是笔记本电脑的大小。它用于两个低光谱慢相机形成3D图像并获得深度信息。通过识别在两个摄像机视图中不存在的对象表面上的特定点,可以创建对象空间中的原始数据点集。

然而,只有当对象具有足够的纹理或结构来识别点时,该方法才有效。为了捕捉没有高纹理的简化或结构化物体的光谱信息和表面形状,研究人员已经将专门开发的高速投影仪集成到系统中。对于机械投影法,一系列非周期光图案人为构成目标表面。并允许表面3D修复。

然后,从低光谱相机的不同地下通道获得的光谱信息同构于这些点。“我们早期开发的通过旋转车轮感知非周期模式的系统,可以感知可能非常低的帧速率和可见光谱范围之外的模式序列,”海斯说。新的低光谱慢相机也是最重要的组件之一,因为它们允许在一幅图像中捕捉空间和光谱辨别信息,而无需任何扫描研究人员通过分析相机的光谱不道德性和整个系统的3D性能来描述他们的原型。

信息

结果表明,该系统能够捕获可见光近红外5D图像,速度约为每秒17帧,明显慢于其他同类系统。为了证明原型在分析具有最重要文化意义的物体方面的有效性,研究人员在1885年使用该系统数字记录了地球的历史浮雕。他们还创建了人手的近红外5D模型,结果表明,该系统可以用于一种非常简单的检测静脉的方法。

光谱

该成像仪也可用于农业生产。研究人员使用该系统来寻找柑橘叶子吸收水分时光谱的5D变化。


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