光谱相机的图像模式

光谱相机通过不同的成像方式获取目标的光谱信息,主要分为以下几种图像模式:

一、按成像方式分类

点扫描模式(Whiskbroom)

工作原理:逐点扫描目标区域,每个点获取完整光谱曲线

特点:

光谱分辨率最高(可达0.1nm)

成像速度最慢

适合实验室精密测量

典型应用:材料成分分析、艺术品鉴定

线扫描模式(Pushbroom)

工作原理:一次获取一行像素的光谱数据,通过移动完成二维成像

特点:

平衡速度与分辨率(光谱分辨率2-10nm)

需要平台移动配合

工业检测主流方案

典型应用:农产品分选、工业生产线检测

快照模式(Snapshot)

工作原理:单次曝光获取完整三维数据立方体(X,Y,λ)

特点:

成像速度最快(可达100fps)

空间/光谱分辨率折衷

无运动伪影

典型应用:无人机遥感、动态过程监测

二、按光谱维度分类

三、特殊成像模式

光谱-偏振混合模式

同时获取Stokes参数和光谱信息

应用:表面缺陷检测、材质分类

时间分辨光谱成像

结合荧光寿命测量

应用:生物医学成像、化学反应监测

计算光谱成像

通过编码孔径压缩感知重建

优势:减小系统体积,适合可穿戴设备

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