Sefydliad Opteg Changchun yn Dadansoddi Statws Datblygu A Thueddiadau Camerâu Hidlo sbectrosgopeg Hypersbectrol

Gall camerâu hyperspectral gyfuno technoleg delweddu â thechnoleg canfod sbectrol, ac wrth ddelweddu nodweddion gofodol targed, gallant ffurfio bandiau cul lluosog ar gyfer pob elfen delwedd ofodol i gyflawni sylw sbectrol parhaus, a gall y wybodaeth sbectrol wahanol adlewyrchu'n llawn y gwahaniaethau mewn ffisegol. strwythur a chyfansoddiad cemegol o fewn nodwedd. O gymharu â delweddu gofodol dau-ddimensiwn traddodiadol, gall camerâu hyperspectrol gaffael gwybodaeth ofodol a sbectrol am y targed. Ar benderfyniad gofodol penodol, gallant gyflawni nodweddion sbectrol parhaus unigryw nodweddion y ddaear mewn ystod eang o fandiau sbectrol, sydd â manteision sylweddol ar gyfer adnabod a chanfod nodweddion y ddaear yn gywir. Mae ganddo werth cymhwysiad sylweddol mewn amaethyddiaeth, coedwigaeth, dŵr, pridd, mwyngloddio, ac arolygon adnoddau eraill a monitro amgylcheddol.

Gyda datblygiad cyflym technoleg cotio hidlo, mae datblygiad camerâu hyperspectrol sbectrosgopig hidlo wedi'i hyrwyddo'n helaeth. Mae camerâu hyperspectral yn seiliedig ar yr egwyddor hidlo sbectrosgopig wedi dod yn rhan hanfodol o lwythi synhwyro o bell hyperspectral gyda manteision lled band mawr, cydraniad gofodol uchel, cydraniad sbectrol uchel, a maint ysgafn a bach. Fe'u defnyddir yn eang yn y rhwydwaith o gytserau hyperspectrol micro-nano-loeren.

Yn ôl McMasters Consulting, cyhoeddodd grŵp ymchwil Liu Chunyu yn Sefydliad Opteg a Mecaneg Manwl a Ffiseg Changchun, Academi Gwyddorau Tsieineaidd, erthygl yn ddiweddar yn y cyfnodolyn Infrared and Laser Engineering ar y pwnc "Statws a thueddiadau hidlo camera hyperspectrol sbectrosgopig datblygiad." Mae Liu Chunyu yn ymwneud yn bennaf ag ymchwil i ddylunio system optegol a dyluniad cyffredinol systemau optoelectroneg.

Diagram sgematig o egwyddor delweddu hyperspectral

Mae'r ymchwil hon yn bennaf yn adolygu'r camerâu hyperspectrol sbectrosgopig hidlo, yn cyflwyno'r llwythi tâl delweddu hypersbectrol sbectrosgopig nodweddiadol gartref a thramor, a'r systemau delweddu hyperspectrol sbectrosgopig hidlo sy'n cael eu datblygu ar lawr gwlad, ac yn dadansoddi'r atebion technegol, mynegeion perfformiad, a chymhwysiad. rhagolygon y systemau hyn, ac yn esbonio nodweddion technegol, manteision ac anfanteision y camerâu sbectrosgopig hidlo sy'n seiliedig ar egwyddor hyperspectral. Mae agweddau technegol, manteision ac anfanteision camerâu hyperspectrol yn seiliedig ar yr egwyddor sbectrosgopeg hidlo yn cael eu hesbonio, ac yn olaf, rhagwelir tuedd datblygu camerâu sbectrosgopig hidlo.

Mae camera hyperspectral yr olwyn hidlo yn defnyddio'r olwyn hidlo fel yr elfen sbectrol i gael delweddau sbectrol o wahanol fandiau tonfedd trwy gylchdroi'r olwyn hidlo, gan gwblhau'r gwahaniad sbectrol rhwng golau cymhleth i unlliw. Elfen hanfodol camera hyperspectral olwyn hidlo yw'r olwyn hidlo, y gall olwyn hidlo ddisodli'r ystod sbectrol cyfatebol yn ôl y gwahanol fandiau arsylwi. Gyda datblygiad technoleg delweddu sbectrol, mae nifer y bandiau canfod yn cynyddu, ac ni all yr olwyn hidlo bellach fodloni'r ystod eang o arsylwi cydraniad uchel, felly fe'i defnyddir yn gynyddol mewn canfod aml-sbectrol.

Mae camerâu hyperspectrol ffilter tiwnadwy yn defnyddio hidlwyr tunadwy fel cydrannau sbectrol ac fe'u rhennir yn bennaf yn gamerâu hyperspectrol Hidlydd Tiwnadwy Liquid Crystal (LCTF), camerâu hyperspectrol Hidlydd Tunadwy Acousto-Optic (AOTF), a chamerâu ceudod FP tunadwy MEMS. Camerâu hyperspectrol Hidlau Ceudod-Perot Tunable Fabry (AOTF).

Mae'r camera hyperspectral hidlo siâp lletem, a elwir hefyd yn gamera hyperspectral hidlydd twnadwy, yn galluogi samplu parhaus mewn rhanbarthau sbectrol a gofodol. Y cysyniad yw defnyddio cyfrwng ffilm denau amlhaenog siâp lletem fel hidlydd a'i osod ger synhwyrydd arae dau ddimensiwn fel bod sawl elfen ddelwedd o'r synhwyrydd yn cyfateb i fand sbectrol penodol o'r hidlydd tiwnadwy. Yn dibynnu ar yr ohebiaeth rhwng bariau'r hidlydd graddiant ac elfennau delwedd y synhwyrydd, gellir rhannu camerâu hyperspectrol hidlydd graddiant yn raddiant llinol a mathau araeau hidlo.

Adeiledd a sbectrosgopeg hidlydd llinol blaengar

Mae dotiau cwantwm, a elwir hefyd yn "nanocrystals," yn ddeunyddiau anorganig sy'n sefydlog iawn ac sydd â radiws yn llai na radiws ton exciton fawr. Mae integreiddio gwahanol fathau o ddotiau cwantwm yn caniatáu canfod gwahanol donfeddi ar yr un pryd, sef yr egwyddor y tu ôl i ddatblygiad y sbectromedr dot cwantwm (CQD). Mae'r cysyniad traddodiadol o sbectromedrau gyda chydrannau optegol a mecanyddol manwl uchel yn swmpus, yn ddrud, yn gymhleth, ac yn gyfyngedig iawn o ran cymhwysiad.

Diagram egwyddor o sbectromedr dot cwantwm NIR

Yn gyffredinol, mae camera hyperspectrol math sbectrosgopeg hidlo yn ei gam cychwynnol, ac mae angen i'w gydraniad sbectrol fod yn debyg o hyd i'r dull sbectrosgopeg gwasgariad gratio manwl uchel. Yn ogystal, bydd y cyfuniad o hidlydd a synhwyrydd yn gwella datrysiad sbectrol y system ymhellach, a all hyd yn oed fod yn debyg i sbectrosgopeg gwasgaredig gratio manwl uchel. Felly, mae cyfuno hidlo a wafferi canfod hefyd yn duedd datblygu sylweddol o gamerâu hyperspectral gorchuddio. Mae'n hawdd gweld y bydd datblygu camerâu hyperspectral sy'n seiliedig ar hidlydd yn ysgogi twf aflonyddgar ym maes delweddu hyperspectrol, a fydd, yn ei dro, yn achosi datblygiad technoleg synhwyro o bell hyperspectral ar gyfer micro-nano-loerennau a gosod y technegol. sylfaen ar gyfer gweithrediad gweithredol cytserau lloeren micro-nano-hysbectrol yn y dyfodol mewn orbit i wasanaethu'r economi genedlaethol yn well.

Cefnogwyd y prosiect hwn gan Sefydliad Cenedlaethol Gwyddoniaeth Naturiol Tsieina (41504143), Prosiect Datblygu Offer Ymchwil yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd (YJKYYQ20190044), Sefydliad Gwyddoniaeth Naturiol Talaith Anhui (1908085 ME135), a Chyngor Hyrwyddo Arloesi Ieuenctid. yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd (2016203).