iSpecSensL-IND100高光譜成像相機是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專門用于物證鑒定、農(nóng)業(yè)、礦物地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的新產(chǎn)品，主要優(yōu)勢具有體積小、幀率高、高光譜分辨率高、高像質(zhì)等性價比特點。iSpecSensL-IND100采用了透射光柵內(nèi)推掃原理高光譜成像，系統(tǒng)集成高性能數(shù)據(jù)采集與分析處理系統(tǒng)，高速USB3.0接口傳輸，全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計 ，物鏡接口為標(biāo)準(zhǔn)C-Mount，可根據(jù)用戶需求更換物鏡。
技術(shù)優(yōu)勢特點
1.低成本分光系統(tǒng)，體積小巧
2.高性能CMOS圖像傳感器，高性價比
3.高幀率，USB供電無需額外電源
4.全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計，點列斑直徑小于0.5像元
5.物鏡接口為標(biāo)準(zhǔn)C-Mount，可根據(jù)用戶需求更換物鏡
6.支持變更光譜范圍為400-800nm、400-1000nm
軟件操作界面 高光譜曲線
LiSpeView預(yù)處理軟件
主要技術(shù)指標(biāo)
型號 | iSpecSensL-IND100 |
光譜范圍 | 400-1000nm |
光譜分辨率 | 2.8nm |
光譜波長采樣間隔 | 0.6nm |
F數(shù) | F/2.6 |
狹縫 | 25微米/50微米（可選） |
探測器像元尺寸 | 5.86μm *5.86mm |
探測器 | CMOS |
探測器靶面尺寸 | 1/1.2”, 11.3mm x 7.1mm |
探測器 | CCD |
空間維有效像元數(shù) | 400/800 |
光譜通道數(shù) | 270 |
動態(tài)范圍 | 12 bits |
像元合并方式 | 4×4/2×4 |
視場角FOV | 15.2°（f=35mm鏡頭） |
瞬時視場角IFOV | 0.7mrad(f=35mm鏡頭) |
圖像空間分辨率（像素） | 1920×1200 (1X) 960×600 (2X) |
幀頻 | 120fps |
通信接口 | USB3.0/外觸發(fā)接口 |
工作溫度/存儲溫度 | 0 - 50°C/-30-70°C |
重量/尺寸 | 480g(成像光譜儀+相機) 225mm x 65mm x 55mm |
高光譜線光源介紹
線光源采用鹵素?zé)襞菖浜掀酵?、平凹柱面鏡組合使點光源在垂直方向上照明區(qū)域放大與縮小，終實現(xiàn)照明區(qū)域為長條狀的效果。線光源后端配備風(fēng)扇散熱，燈泡配備穩(wěn)流電源模塊實現(xiàn)高穩(wěn)定性，同時光源可通過增加朗伯反射體以實現(xiàn)光譜均勻化，穩(wěn)定化。
高光譜線光源主要技術(shù)參數(shù)
工作距離 | 400-500mm可調(diào) | 可定制 |
照明區(qū)域長度 | 300mm | 可定制 |
照明區(qū)域?qū)挾?/p> | 20mm | 可定制 |
電壓 | 220V輸入，24V工作 | 220V輸入，24V工作 |
功率 | 150W | 100W與150W可選 |
紋波與噪聲 | 200mVp-p | 200mVp-p |
電壓精度 | ±2% | ±2% |
線性調(diào)整率 | ±0.5% | ±0.5% |
負載調(diào)整率 | ±0.5% | ±0.5% |
漏電流 | ＜0.75mA/277VAC | ＜0.75mA/277VAC |
高光譜技術(shù)典型應(yīng)用案例
高光譜成像技術(shù)在水果分選應(yīng)用案例
隨著我國農(nóng)產(chǎn)品加工業(yè)的發(fā)展和農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程的加快,使得農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)檢測和分級技術(shù)顯得更加重要，迫切性日益增加，水果的內(nèi)部品質(zhì)表示水果內(nèi)部的生理、化學(xué)和物理性質(zhì)，高光譜成像系統(tǒng)目前已經(jīng)開始應(yīng)用于水果分選，反映水果品質(zhì)光譜信息主要集中在650-950nm之間，水果的糖分含量是決定光譜品質(zhì)的重要因素，糖分光譜特征主要在700nm-820nm的吸收以及750nm附近800-900nm的峰值等。
高光譜成像系統(tǒng)水果分選利用工業(yè)領(lǐng)域的傳送帶作為高光譜相機的推掃成像機構(gòu)，高光譜相機利用龍門架結(jié)構(gòu)架設(shè)在傳送帶上方，配合線型光源進行照明。系統(tǒng)主要包括高光譜相機及其支架、線型光源、控制模塊、相關(guān)定位傳感器、計算機（運行控制與數(shù)據(jù)采集軟件）等組成。
高光譜成像技術(shù)在金銀花和山銀花分析鑒別應(yīng)用案例
該案例高光譜成像系統(tǒng)系統(tǒng)由高光譜相機、高精度掃描位移臺、高清相機、高穩(wěn)定性線型光源、精密暗箱等部分組成。核心部件高光譜相機由萊森光學(xué)*自主研發(fā)，采用1英寸大靶面CCD/CMOS圖像傳感器，具備高光譜分辨率、高靈敏度、大視場及優(yōu)異的成像性能；系統(tǒng)通過高精度掃描工作臺實現(xiàn)高光譜數(shù)據(jù)采集，配合自研線型光源和暗室環(huán)境能夠獲得穩(wěn)定的標(biāo)準(zhǔn)化高光譜數(shù)據(jù)；采用2400萬像素級高清相機，將高光譜成像技術(shù)與高清拍照技術(shù)相結(jié)合，實現(xiàn)高空間分辨率與高光譜分辨率的完美融合。
真彩色合成圖像 假彩色合成圖像
山銀花光譜圖 金銀花光譜圖
由于山銀花與金銀花的形狀以及特征等方面極其相似，利用高光譜技術(shù)實現(xiàn)對了物體內(nèi)、外部品質(zhì)特征的光譜信息與空間信息，山銀花與金銀花光譜在611 nm處山所區(qū)別，山銀花有一個較明顯的吸收，金銀花在該位置的吸收特征不明顯，從而通過高光譜技術(shù)達到金銀花和山銀花藥材質(zhì)量快速檢測的目的。
高光譜成像技術(shù)在植物表型檢測應(yīng)用案例
該案例高光譜成像系統(tǒng)由高光譜相機、線光源、掃描成像機構(gòu)、安裝結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等組成；被測植株就位后，檢測系統(tǒng)可接受外部觸發(fā)信號開始工作，高光譜相機和線光源聯(lián)動掃描，線光源照亮區(qū)域和高光譜相機線視場始終重合，可根據(jù)實際情況令掃描區(qū)域覆蓋反射率板。其中，高光譜相機線視場寬度0.75米，縱向掃描高度大于1.5米，工作距離1.5米，線光源照亮區(qū)域大于0.75米。
利用高光譜成像技術(shù)來可獲取植物表型部分在不同波段下的光譜圖像，通過軟件分析提取光譜圖像中的變量，再根據(jù)干重和鮮重與變量間建立模型，從而準(zhǔn)確預(yù)測單株物表型部分的生物量；并且可獲取在整個植物水平的與生物量相關(guān)的性狀，綠葉面積以及葉綠素含量等，葉綠素光譜主要集中在430-450nm藍光區(qū)域，和640-660nm紅光區(qū)域。
高光譜成像技術(shù)在考古壁畫應(yīng)用案例
污漬是古畫中常見病害之一，識別并虛擬修復(fù)古畫污漬是對古畫進行科學(xué)修復(fù)的關(guān)鍵。利用高光譜技術(shù)通過影像分類線性回歸的虛擬修復(fù)方法，再利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對受污漬影響較小的波段進行分類，獲取油漬區(qū)域被遮擋的信息，然后通過建立分類線性回歸方程，利用受油漬影響較小的波段去校正受油漬影響較大的真彩色顯示波段，在盡量地保持了古畫原有的色彩基礎(chǔ)上，有效地提取了被油漬遮擋的隱含光譜信息，并一定程度地恢復(fù)了畫作原貌。
