Co to są czujniki hiperspektralne?

Czujniki hiperspektralne to urządzenia, które rejestrują obrazy przy użyciu szerokiej części widma elektromagnetycznego.Czujniki te przechwytują obraz w wielu plasterkach lub pasmach widmowych, z których każdy reprezentuje część widma.Te pasma widmowe są następnie łączone, tworząc trójwymiarowy obraz kompozytowy.Powstałe obrazy lub kostki hiperspektralne umożliwiają ostateczną analizę głębokich warstw materiałów lub minerałów, które tworzą zeskanowany obszar.Obrazowanie hiperspektralne jest cennym narzędziem diagnostycznym w dziedzinie fizyki, rolnictwa, nadzoru i mineralogii.

Ludzie mogą rozpoznać obrazy tylko w widzialnej części światła spektrum elektromagnetycznego.Kilka stworzeń w naturze, takich jak krewetki Mantis, może „widzieć” obiekty w znacznie szerszym zakresie, w tym ultrafiolet i lekkie światło w podczerwieni.Czujniki hiperspektralne mają te same właściwości wrażliwości widmowej i wykrywają odbite długości fali światła niewidoczne dla ludzkiego oka.Hiperspektralny sprzęt do obrazowania rejestruje te obrazy w określonych plastrach długości fali lub pasmach spektralnych.Różne materiały i minerały odzwierciedlają oddzielne długości fali światła w wyjątkowy sposób, umożliwiając tym samym sprzętowi zbudowanie dokładnego kompozycyjnego obrazu dowolnego obiektu.

Spektralne „podpisy” większości materiałów są znanymi czynnikami, które ułatwiają identyfikację informacji przechwyconych przez czujnik.Może to znacznie przyspieszyć proces eksploracji podczas wyszukiwania rud i oleju.Czujniki hiperspektralne w tego rodzaju eksploracji są zwykle transportowane w lekkich samolotach, a dane zebrane po lądowaniu.Geograficzna analiza spektralna jest również przeprowadzana z kosmosu za pośrednictwem czujników zlokalizowanych satelitarnych.W takich przypadkach zebrane dane są wysyłane z powrotem na Ziemię za pomocą linku radiowego.

Czujniki hiperspektralne są również powszechnie stosowane w przemyśle rolniczym.Tam są używane do tworzenia obrazów, które mogą pomóc we wczesnym wykryciu epidemii chorób roślin.Są one również wykorzystywane do ustalenia poziomu składników odżywczych w uprawach stojących i poziomach wody w otaczającej glebie.Kolejnym ważnym zastosowaniem obrazowania hiperspektralnego w rolnictwie jest wykrywanie białek zwierzęcych w karmienia zwierząt gospodarskich.Informacje te są następnie wykorzystywane jako przeciwnik do rozprzestrzeniania się dolegliwości zwierząt, takich jak choroba szalonej krowy.

Branże bezpieczeństwa i nadzoru są również regularnymi użytkownikami czujników hiperspektralnych.W tych zastosowaniach czujniki są używane do rozróżnienia prawdziwej roślinności i farb kamuflażowych oraz wykrywania obszarów ruchu dużego ruchu.Mogą również wskazać podziemne staż i identyfikować lokalizację pól minowych.Śledczy mogą również używać czujników hiperspektralnych do zlokalizowania niedawno zakłóconej Ziemi, która może wskazywać na lokalizację grobów lub zakopanych obiektów.