在工業(yè)檢測、農(nóng)業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測等領域，一種結(jié)合了成像技術與光譜技術的高科技設備正發(fā)揮著越來越重要的作用——這就是近紅外高光譜相機。
它不僅能夠獲得待測目標的二維幾何空間信息，還能同步檢測到目標物的一維光譜信息，實現(xiàn)了 “圖譜合一" 的獨特優(yōu)勢，打破了傳統(tǒng)檢測技術的局限，成為農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等領域精準分析的“火眼金睛"。
一、透視不可見：技術原理揭秘
近紅外高光譜相機的工作波長范圍為780-3000nm的近紅外光譜波段，遠遠超出了人眼可見的范圍。這種相機充分利用了光與物質(zhì)的相互作用原理——不同物質(zhì)由于其分子結(jié)構(gòu)和化學成分的差異，會對特定波長的光產(chǎn)生選擇性吸收和發(fā)射。
目標特征光譜（雙利合譜GaiaSky-mini3-NIR機載近紅外高光譜成像系統(tǒng)）
核心工作原理：
近紅外高光譜相機的核心組成包括光譜儀、成像系統(tǒng)、數(shù)據(jù)處理單元以及控制系統(tǒng)。光線經(jīng)過收集后，光譜儀將入射光線分散成不同波長的光譜成分，成像系統(tǒng)捕捉這些分散后的光譜圖像，數(shù)據(jù)處理單元對光譜圖像進行分析，提取出有價值的光譜特征信息。
技術流程包括光線收集、光譜分散、圖像捕捉、數(shù)據(jù)記錄和數(shù)據(jù)處理分析五個關鍵步驟。整個過程快速、非接觸，且能保留完整的物質(zhì)化學信息。
二、雙利合譜：國內(nèi)高光譜技術的領*者
在高光譜技術領域，江蘇雙利合譜科技有限公司是一家值得關注的高*技術企業(yè)，該公司集光學、精密機械、電子、計算機技術于一體，專注于機械推掃式高光譜測量技術。
雙利合譜推出了多款性能優(yōu)異的近紅外高光譜相機產(chǎn)品，滿足了不同場景的應用需求。
1、GaiaField-V10 lite可見近紅外便攜式高光譜相機是一款超便攜式高光譜成像儀器，光譜范圍覆蓋400-1000nm，光譜分辨率高達3.5nm。
該設備內(nèi)置推掃功能，一鍵實現(xiàn)自動曝光、自動掃描速度匹配、自動采集并保存數(shù)據(jù)，大大簡化了操作流程。
2、推掃式近紅外高光譜成像光譜儀N17E則提供了900-1700nm波段的高質(zhì)量成像，光譜分辨率達到5nm。
該設備采用優(yōu)化的像差修正設計，成像質(zhì)量更好，幾無失真，其相對孔徑為F/2.0。
三、廣泛的應用領域：從實驗室到工業(yè)生產(chǎn)
近紅外高光譜相機的應用領域極為廣泛，幾乎涵蓋了所有需要物質(zhì)識別與分析的領域。
1、 農(nóng)業(yè)領域，高光譜成像技術可用于病蟲害分析、農(nóng)作物病害防治、產(chǎn)量評估等。通過分析作物的光譜特征，農(nóng)戶可以精準掌握作物生長狀況，及時采取干預措施。無人機高光譜成像系統(tǒng)更是在農(nóng)業(yè)水環(huán)境監(jiān)測、灌溉監(jiān)測、農(nóng)作物快速識別分類等方面發(fā)揮著重要作用。
基于雙利合譜GaiaSorter-Dual 雙相機高光譜分選儀實現(xiàn)高粱摻雜識別可視化
2、工業(yè)檢測領域，近紅外高光譜相機表現(xiàn)出色。特別是在太陽能電池板檢測中，近紅外相機捕獲的太陽能電池加電發(fā)光圖像，可以直觀地展現(xiàn)出太陽能電池擴散長度的分布特征。
通過對圖像的分析，可以有效地發(fā)現(xiàn)硅片、擴散、鈍化、網(wǎng)印及燒結(jié)等各個環(huán)節(jié)可能存在的問題。
3、食品安全方面，近紅外高光譜技術可用于蔬菜水果新鮮度檢測、生熟檢測、分類分級等。
基于雙利合譜GaiaField 便攜式高光譜成像系統(tǒng)實現(xiàn)羅非魚片中 TVB-N 含量的可視化分布圖
通過分析食品的光譜特征，無需破壞樣品即可快速評估其品質(zhì)和安全性，為食品質(zhì)量控制提供了高效手段。
4、 其他領域如礦產(chǎn)勘查、水文環(huán)保、國防、生物醫(yī)藥、藝術考古等也都有近紅外高光譜相機的用武之地。從文物修復到藥物研究，從礦產(chǎn)勘探到刑事鑒定，這種技術正在各行各業(yè)發(fā)揮著不可替代的作用。
通過雙利合譜的高光譜相機觀察《巴扎里布達拉羅漢像》中各顏料和元素的分布情況
在未來，隨著技術的進一步小型化和智能化，近紅外高光譜相機有望成為眾多行業(yè)的標配設備，繼續(xù)拓展人類認識世界的邊界，創(chuàng)造出更大的經(jīng)済價值和社會效益。
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