可調(diào)諧脈沖激光成像儀
獲取的高光譜數(shù)據(jù)為三維立方體x, y, l，其中x, y為空間維分布，l為光譜維分布；
圖像上每一像素點均有一條連續(xù)的光譜曲線；
成像原理
獲取的高光譜數(shù)據(jù)為三維立方體x, y, l，其中x, y為空間維分布，l為光譜維分布；
圖像上每一像素點均有一條連續(xù)的光譜曲線；
每個灰度圖像記錄的是由可調(diào)諧激光器發(fā)射的不同波長；
可通過調(diào)節(jié)可調(diào)諧激光器的輸出光源來改變數(shù)據(jù)立方體的波長維度信息。
成像原理圖及成像系統(tǒng)
可調(diào)諧脈沖激光成像儀組成部分
可調(diào)諧激光器(OPO)
采用脈沖可調(diào)諧激光器（OPO）作為光源通過其連續(xù)輸出不同波長的光，經(jīng)光纖傳輸，使得不同波長的激光照射到樣本上，在激光與物質(zhì)相關(guān)作用之后，其反射光譜被探測器捕捉形成高光譜數(shù)據(jù)（無需光學(xué)濾光片、無需光譜儀）。
OPO 產(chǎn)生非常短的脈沖，大約5ns，導(dǎo)致非常高的瞬時功率（可獲取高質(zhì)量圖像）和非常低的平均功率（樣品不會被加熱）。
短脈沖可以在環(huán)境光線下工作，從而不受周邊環(huán)境的影響。
可調(diào)諧激光器(OPO)的特點
屬性 | 作用 | 優(yōu)勢 | |
調(diào)制范圍寬 | 410nm~2400nm | ||
譜線寬度較小 | 光譜分辨率高<0.1nm~2.5nm | ||
短脈沖（5ns） | 積分時間短 | 有相機快門（不受到環(huán)境光影響） | |
高強度 | 單幀采集 | 掃描時間短，大視場 | |
低功率 | 樣品受到照射時不會發(fā)熱 | 對樣品無損 | |
波長測量 | 實時波長校準(zhǔn) | 光譜準(zhǔn)確度高 | |
光纖傳輸 | 簡單、高效的傳輸方式 | 靈活、柔軟 | |
探測器（相機）
HySPEC紅外高光譜相機：
銻化銦（InSb）或 銦鎵砷（InGaAs）
640x512 或320x256
< 9mm to > 20 cm
1000 nm~2400 nm (InSb, MCT) 1000 – 1700 nm (InGaAs)
1nm~2.5nm
HySPEC 的特點-可調(diào)節(jié)視場角和圖像空間分辨率
可自定義設(shè)置不同的測試范圍及空間分辨率。測試樣品大小可從幾毫米到十幾厘米?？焖俚膾呙杷俣龋麄€高光譜立方體可以在幾秒鐘內(nèi)收集
可自定義光譜區(qū)域及光譜采樣分辨率
光譜區(qū)域和光譜分辨率可調(diào)：
1000 – 2400nm(InSb) 1000 – 1700nm(InGaAs)
整個光譜范圍或根據(jù)樣品的光譜敏感區(qū)域的光譜采樣分辨率可調(diào)節(jié)，提高采集效率。
HySPEC與常規(guī)高光譜成像技術(shù)的區(qū)別
區(qū)別之處 | 優(yōu)勢所在 |
光譜分辨率 | HySPEC的光譜分辨率為1nm，而常規(guī)的近紅外成像高光譜的光譜分辨率為5nm （900-1700nm）、10nm（1000-2500nm） |
光源 | HySPEC采用的是可調(diào)諧激光器，不受環(huán)境的影響，且對樣品無影響；常規(guī)高光譜成像技術(shù)采用的是太陽光或者鹵素?zé)?/p> |
圖像分辨率 | HySPEC的圖像分辨率（640*512）高于常規(guī)高光譜成像技術(shù)（320*256） |
視場角 | HySPEC可測試樣品大小可從幾毫米到十幾厘米，且圖像的質(zhì)量很高，常規(guī)高光譜成像技術(shù)很難獲取高質(zhì)量的幾毫米樣品的圖像 |
自定義光譜范圍 | HySPEC可自定義獲取探測器光譜范圍的任意光譜區(qū)域，而常規(guī)高光譜成像技術(shù)只能獲取探測器的全部光譜區(qū)域 |
自定義光譜分辨率 | HySPEC可調(diào)節(jié)整個光譜范圍或光譜范圍內(nèi)的特定區(qū)域的光譜分辨率，而常規(guī)高光譜成像技術(shù)不能自定義特定區(qū)域的光譜分辨率 |
成熟的分析軟件 | HySPEC擁有成熟的圖像分析工具，而常規(guī)高光譜成像技術(shù)需要借助第三軟件分析 |
HySPEC與常規(guī)高光譜成像技術(shù)的光譜曲線對比
從圖可以看出，6-10nm 的光譜分辨率的曲線容易丟失樣品很多的光譜細節(jié)信息， 而1-2nm 以上的光譜分辨率則能較好地保留了樣品光譜的細節(jié)信息。
可調(diào)諧脈沖激光成像儀HySPEC的應(yīng)用
HySPEC 超高的光譜分辨率可在食品和醫(yī)藥、原材料檢驗、成品檢測、產(chǎn)品摻假檢測、文物檢測、檢測、法醫(yī)應(yīng)用、農(nóng)業(yè)和植被應(yīng)用、美容、醫(yī)療和病理學(xué)等領(lǐng)域應(yīng)用。
