Гиперспектральная визуализация моментальных снимков [1] - это метод получения гиперспектральных изображений в течение одного времени интегрирования матрицы детекторов. Этот метод не требует сканирования, а отсутствие движущихся частей означает, что следует избегать [2] артефактов движения. В этом приборе обычно используются массивы детекторов с большим количеством пикселей.
Хотя первая известная ссылка на устройство для создания гиперспектральных изображений моментальных снимков - «резчик изображений» Боуэна - датируется 1938 годом [3], эта концепция не была успешной до тех пор, пока не было доступно большее пространственное разрешение. С появлением в конце 1980-х - начале 1990-х годов массивов широкоформатных детекторов был разработан ряд новых методов получения гиперспектральных изображений моментальных снимков, чтобы воспользоваться преимуществами новой технологии: метод, который использует пучок волокон в плоскости изображения и переформатирует волокна. на противоположном конце связки длинной линии [4] просмотр сцены через двумерную решетку и восстановление мультиплексированных данных с помощью компьютерной томографии, [5] спектрограф интегрального поля (на основе линз), [6]модернизированная версия слайсера Боуэна. [7] В последнее время ряд исследовательских групп попытались усовершенствовать технологию, чтобы создать устройства, пригодные для коммерческого использования. Эти новые устройства включают в себя формирователь изображения HyperPixel Array, производный от интегрального полевого спектрографа, [8] подход с многоапертурным спектральным фильтром, [9] подход, основанный на измерении сжатия с использованием кодированной апертуры, [10] подход на основе микрограней с зеркалами. , [11] обобщение фильтра Лио, [12] и обобщение подхода фильтра Байера к мультиспектральной фильтрации. [13] [14]
Хотя инструменты для создания снимков занимают видное место в исследовательской литературе, ни один из этих инструментов не получил широкого распространения в коммерческих целях (то есть за пределами профессионального астрономического сообщества) из-за производственных ограничений. Таким образом, их основным местом проведения по-прежнему остаются астрономические телескопы. Одна из основных причин популярности устройств для создания снимков в астрономическом сообществе заключается в том, что они обеспечивают значительное увеличение светосилы телескопа при выполнении гиперспектральных изображений. [15] [16] Последние применения были в спектроскопии почвы [17] и науках о растительности. [18]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Хаген, Натан; Куденов, Михаил У. "Обзор технологий построения спектральных изображений моментальных снимков" . Шпион. Электронная библиотека . Оптическая инженерия. Архивировано 20 сентября 2015 года . Дата обращения 2 февраля 2017 . CS1 maint: параметр не рекомендуется ( ссылка ) CS1 maint: bot: исходный статус URL неизвестен ( ссылка )
- ^ Методы создания снимков, Michels R. " 16 Handbook of Optical Components ", Hanser Verlag 445-464 : 978-3-446-44115-6 (2014).
- ^ IS Bowen, "Резатель изображений, устройство для уменьшения потери света на щели звездного спектрографа", Astrophysical Journal 88 : 113-124 (1938).
- ^ SC Barden и RA Wade, "DensePak и формирование спектральных изображений с помощью волоконной оптики", в Fiber Optics in Astronomy , Astronomical Society of the Pacific Conference Series 3 : 113-124 (1988).
- ↑ Такаюки Окамото и Ичиро Ямагути, « Одновременное получение информации о спектральных изображениях », Optics Letters 16 : 1277-1279 (1991).
- ^ Р. Бэкон, Г. Адам, А. Баранн, Г. Куртес, Д. Дюбе, Дж. П. Дюбуа, « 3D-спектрография с высоким пространственным разрешением. I. Концепция и реализация интегрального полевого спектрографа TIGER », Приложение по астрономии и астрофизике 113 : 347-357 (1995).
- ^ Л. Вайцель, А. Краббе, Х. Крокер, Н. Тэтт, Л. Э. Таккони-Гарман, М. Кэмерон и Р. Гензель, " 3D: спектрометр формирования изображений в ближнем инфракрасном диапазоне следующего поколения ", Приложение по астрономии и астрофизике 119 : 531 -546 (1995).
- ^ Бодкин, А., Шейнис, А., Дейли, Дж., Бивен, С., Вайнхаймер, Дж. «Гиперспектральная визуализация моментальных снимков - камера с гиперпиксельной матрицей», Proc. SPIE, 7334-17, (2009)
- ^ С. А. Мэтьюз, " Разработка и изготовление недорогой мультиспектральной системы построения изображений ", Applied Optics 47 : F71-F76 (2008).
- ^ А. Wagadarikar, Р. Джон Р. Виллетт и Д. Брейди, « Single дизайн диспергатор для кодированной апертурой снимок спектральных изображений ,» Прикладная оптика 47 : B44-B51 (2008).
- ^ Л. Гао, Р. Т. Кестер, Т. С. Ткачик, "Гиперспектральная флуоресцентная микроскопия компактного спектрометра среза изображения (ISS) ", Optics Express 17 : 12293-12308 (2009).
- ^ А. Горман, Д. У. Флетчер-Холмс и А. Р. Харви, " Обобщение фильтра Лио и его применение для получения спектральных изображений моментальных снимков ", Optics Express 18 : 5602-5608 (2010)
- ^ Н. Гупта, П. Р. Эш и С. Тан, " Миниатюрный снимок мультиспектрального формирователя изображения ", Optical Engineering 50 : 033203 (2011).
- ^ IJ Vaughn, AS Alenin и JS Tyo, "Инженерия фильтров в фокальной плоскости I: прямоугольные решетки ", Optics Express 25 : 10 (2017).
- ^ М. Bershady, «3Dспектроскопические приборы», появятся в 3D - спектроскопии в астрономии XVII Канарские острова зимней школы астрофизики, ред. Э. Медиавилла, С. Аррибас, М. Рот, Дж. Сепа-Ног и Ф. Санчес, Cambridge University Press (2009).
- ↑ Н. Хаген, Р. Т. Кестер, Л. Гао и Т. С. Ткачик, « Преимущество моментального снимка: обзор улучшения сбора света для параллельных многомерных систем измерения », Optical Engineering 51 : 111702 (2012).
- ^ Юнг А., Фоланд М. и Тиле-Брюн С. « Использование портативной камеры для проксимального зондирования почвы с данными гиперспектрального изображения », Дистанционное зондирование , 7 (9): 11434-11448 (2015).
- ^ Aasen, H., Burkart А., Bolten, А. и Bareth Г., « Создание 3D гиперспектральная информация с легкими ЛИ моментальные камерами для мониторинга растительности: от калибровки камеры для обеспечения качества. » ISPRS журнал фотограмметрии и дистанционного зондирования 108: 245-259 (2015).