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光学成像 |综述| 高光谱成像技术概述
芯片镀膜 近年来，IMEC（欧洲微电子研究中心）采用高灵敏CCD芯片及SCMOS芯片研制了一种新的高光谱成像技术，在探测器的像元上分别镀不同波段的滤波膜实现高光谱成像，此技术大大降低了高光谱成像的成本。 但是缺点是光谱灵敏度较低，一般大于10nm，多用于无人机等大范围扫描的光谱应用领域。 ? 高光谱成像系统 下图为一个典型的高光谱成像系统结构示意图。 光源是高光谱成像系统的一个重要部分，它为整个成像系统提供照明；分光设备是高光谱成像系统的核心元件之一，分光设备通过光学元件把宽波长的混合光分散为不同频率的单波长光，并把分散光投射到面阵相机上；相机是高光谱成像系统的另一个核心元件 高光谱的优势 随着高光谱成像的光谱分辨率的提高，其探测能力也有所增强。因此，与全色和多光谱成像相比较，高光谱成像有以下显著优势。 1. 有着近似连续的地物光谱信息。 医学诊断 高光谱成像是一个新兴的,非破坏性的,先进的光学技术,它具有光谱和成像的双重功能,这种双重功能使得高光谱成像能够同时提供实验对象的化学和物理特征,并具有良好的空间分辨率。
2.2K31发布于 2021-08-06 - 来自专栏机器视觉产品资料查询平台
多光谱与高光谱工业相机技术原理与差异
多光谱与高光谱工业相机通过捕捉传统RGB相机无法获取的波长信息，实现了更精细的分析和高维数据解读。该技术正迅速在农业、医疗、半导体等多个领域得到广泛应用。 光谱成像（Spectral Imaging）是一种利用不同波长范围的光线来分析物体光学特性的技术。 普通相机拍摄的是人眼可见的整个可见光波段，而光谱成像技术则将光线划分为多个波长段进行感测，从而实现对物质特性的分析与分类。1、高光谱相机通过棱镜光谱仪技术检测数百个连续的波长段。 3、多光谱相机与高光谱相机的区别多光谱（Multispectral）与高光谱（Hyperspectral）相机均可检测可见光及不可见光（红外、紫外等）中的特定波长，但主要区别在于波段数量与连续性。 5、主要应用领域农业：作物健康状态及含水量分析环境监测：海洋与水质分析，森林监控医疗与生物分析：皮肤诊断，血流监测食品质量检测：水果成熟度、肉类新鲜度检测犯罪相关：数字取证机器视觉产品资料查询平台可查看工业相机的更多信息
26210编辑于 2026-01-29 - 来自专栏光芯前沿
法雷奥：高光谱成像在自动驾驶中的应用与挑战
◆ 高光谱成像基础与技术概述 （一）工作原理 高光谱成像的核心是捕捉电磁辐射与物质间的相互作用（如吸收、反射、透射），生成包含“2个空间维度+1个光谱维度”的三维超立方体数据结构，其关键优势在于高光谱分辨率 与其他成像技术相比，RGB相机易受环境光与物质颜色表象影响，多光谱成像（MSI）仅含3-15个离散光谱波段且存在光谱间隙，而HSI的连续窄波段特性使其具备区分细微材料差异的能力，例如可精准辨别RGB中视觉相似的干沥青与湿沥青 碲镉汞（MCT）传感器：可覆盖中波红外-长波红外波段（MWIR-LWIR，3-25μm），光谱覆盖能力强，适用于夜间热成像感知，但需低温冷却，且集成难度大，难以适配汽车领域系统； 5. 混合技术：结合多模态成像（如HSI+RGB），试图兼顾不同成像技术的优势，但采集延迟仍较高（约200ms/帧），动态场景适配性一般，仅可作为过渡阶段的技术方案。 HyKo数据集：分为可见光（VIS，0.47-0.63μm，15个光谱通道）与近红外（NIR，0.63-0.975μm，25个光谱通道）两部分，但NIR数据仅覆盖路面视角，缺乏全场景感知所需的多视角信息
47810编辑于 2025-09-03 . | 用于低光高通量拉曼高光谱成像的自优化光谱距离方法
DRUGONE 拉曼高光谱成像通过结合振动光谱与空间成像，能够在分子层面解析样品的化学组成与空间分布信息。 拉曼高光谱成像因其非破坏性、无需复杂样品制备以及高空间与高光谱分辨率等优势，已广泛应用于生物医学、材料科学及药物分析等领域。传统拉曼高光谱成像依赖逐点或逐线扫描，每个空间位置均需采集完整光谱。 空间与光谱总变分分析表明，SSD有效降低了噪声波动，提升了结构连续性。 图3：基于SSD的细胞拉曼高光谱成像。 图5：药物样品的快速拉曼高光谱成像。 讨论 SSD在低信噪比条件下展现出强大的重建能力，能够在无需预训练模型或大规模数据集的情况下恢复高质量拉曼图像。 总体而言，SSD为低光条件下的高通量拉曼高光谱成像提供了一种通用、高效且无需监督数据的新型解决方案，为生物医学成像、材料分析及药物检测等领域的快速成像应用提供了重要技术支持。
19420编辑于 2026-03-03- 来自专栏视觉检测
高光谱成像：分析波长，可视化细微的色彩、材质差异和异物
近年来，各领域利用高光谱成像技术进行检测的市场规模不断扩大，对高光谱相机和相应光源的需求也随之增加。什么是高光谱成像？ 高光谱成像是一种利用具有高波长分辨率获取图像功能的高光谱相机和相应照明获取图像的技术。通过拍摄和可视化物体的反射光，可以执行通常相机难以实现的检测，如成分分析，异物检测和高精度的颜色识别。 PART 01应用案例 塑料制品的颜色识别目视难以识别的颜色存在细微差异的塑料板高光谱相机的输出数据分析光谱的差异,对细微的色差进行分类。 白米饭异物检测青色：白米 绿色：纸张红色：树脂同色系异物分类塑料分类蓝色：PS 绿色：PET红色：PP3种材质的差异分类PART 02用于高光谱成像的LED光源 LED光源可实现400-1000nm的宽范围发光光谱配合高光谱相机的感光度特性 (定制)输出波长和成像波长范围
15810编辑于 2025-12-26 - 来自专栏CNNer
【目标检测】开源 | 无锚小尺度多光谱行人检测
Small-scale Multispectral Pedestrian Detection 原文作者：Alexander Wolpert 内容提要 由排列的视觉光学(VIS)和热红外(IR)图像对组成的多光谱图像非常适合于实际应用 在本文中，我们提出了一种在单级无锚基础结构中有效地实现两种模式多光谱融合的方法。我们的目标是学习基于对象中心和尺度的行人表示，而不是直接边界盒预测。 此外，我们还研究了适合的多光谱数据增强技术，以改进常用的增强技术。实验结果表明，该方法对小尺度行人的检测是有效的。 在具有挑战性的KAIST多光谱行人检测基准上，与目前最先进的7.49% (提高25%)相比，我们的方法实现了5.68%的log-average miss rate。 主要框架及实验结果 ? ? ?
1K20发布于 2020-11-03 - 来自专栏思影科技
可穿戴功能性近红外光谱成像在自然环境中的应用
新型便携无线可穿戴功能性近红外光谱成像(fNIRS)设备的发展为脑功能成像开辟新路，这将带来认知研究的革命性变化。 在过去的几十年里，诸多研究采用了传统的功能近红外光谱成像（fNIRS）方法，证明了这项技术在不同人群和不同应用领域的适用性，其中涉及健康大脑研究及脑损伤研究。 这是基于目前可用的神经成像技术来实现的，其中包括基于神经血管的技术(例如，功能性磁共振成像[fMRI]、功能性近红外光谱[fNIRS]、正电子发射断层扫描[PET])和电磁技术(例如，脑电图[EEG]和脑磁图 鉴于fNIRS对多模式成像的适用性，同时整合脑电图和fNIRS测量的可穿戴解决方案也被提出。 事实上，鉴于fNIRS用于多模式监测的可行性，这很容易通过使用不干扰光学设备和参与者活动的可穿戴生理监测仪(例如，胸带)来实现。
1.2K10编辑于 2022-02-28 基于小波变换的多光谱与全色图像融合MATLAB实现
基于小波变换的多光谱与全色图像融合MATLAB实现一、核心方法原理小波变换优势多尺度分析：通过低频（平滑）和高频（细节）分解保留光谱与空间信息方向选择性：双树复小波（DT-CWT）具有更好方向性平移不变性 ：避免传统DWT的移位敏感性问题典型融合策略策略类型低频分量处理高频分量处理适用场景加权平均多光谱低频×权重全色高频×权重通用场景系数替换保留多光谱低频替换为全色高频强调空间细节稀疏表示字典学习融合稀疏系数最大值选择复杂纹理场景二 、MATLAB实现代码（基于DWT）1.图像预处理%%读取图像pan=imread('pan.tif');%全色图像ms=imread('ms.tif');%多光谱图像（3波段）%%尺寸匹配[m,n, ~]=size(pan);ms=imresize(ms,[m,n]);%调整多光谱尺寸%%分解层数设置level=3;%建议1-3层wavelet='db4';%Daubechies小波基2.小波分解 forband=1:3fused{band}=waverec2([low_freq,high_freq{band}],S_pan,wavelet);endfused_img=cat(3,fused{:});5.
21810编辑于 2026-03-18- 来自专栏睐芯科技LightSense
光度计和椭圆偏振仪的通常配置
光度计和椭圆偏振仪配置通常由以下部分组成, a） 发送通道，包括:1.光源，2.光谱滤光片或单色器，3.偏振元件，4.准直光学元件，5.场光阑，6.孔径光阑，集成在一个共同的外壳或单元中。 2.如果发送通道中不包括光谱滤光片或单色器，3.如果发送通道不包括偏振元件，4.成像光学元件，5.孔径光阑，集成在一个共同的外壳或单元中。 相对图3，单色仪被宽带光源取代，而接收通道中的探测器现在被多通道光谱仪取代。光谱仪使用快线探测器和适当的信号处理实时评估光谱。该仪器确定了穆勒矩阵所有16个元素。 图4 在接收通道中使用线探测器光谱仪的双旋转补偿器多通道椭圆偏振仪偏振器和旋转补偿器放置在准直器1和2之间。旋转补偿器和分析器放置在接收通道的准直器3和4之间。 光源的出射狭缝被接收通道中的光学器件成像到样品上，然后成像到光谱仪的入射狭缝上。
22410编辑于 2024-08-05 - 来自专栏疯狂学习GIS
全球主要高光谱遥感卫星介绍
1 引言 与多光谱数据相比，高光谱数据往往可以在地表参数反演等方面获得更高的精度。为此，有必要介绍一下目前全球主要星载高光谱遥感数据或相关平台的一些知识。 其中，CHRIS成像光谱范围为400 nm至1050 nm，光谱分辨率为5 nm至12 nm，具有17 m或34 m的空间分辨率，幅宽14 km。 2.8 高分五号 可见短波红外高光谱相机 2018年05月09日，高分五号卫星（Gaofen-5，GF-5）在我国太原卫星发射中心由长征四号丙运载火箭搭载，成功发射。 这一卫星搭载了一台高光谱成像仪（即PRISMA HSI，主载荷与卫星同名）与一台中等分辨率全色相机（PAN，空间分辨率为5 m）。 “多强”局面。
3.9K30发布于 2021-07-22 - 来自专栏深度学习和计算机视觉
工业相机在全息成像中的应用
对透明物体成像作为一种独特的技术，广泛应用于生物学、医学、工业机器视觉等领域，其中特殊涂层、样本染色、相位成像、结构光和多光谱成像等，都是透明物体成像技术的一种。 使用标准RGB范围以外的图像数据（例如多光谱成像），也可以增加数字全息成像的能力，用于显示之前没有被观察到的结构，进而获得观测物的额外数据。 然而，根据全息图像的产生方法，将多光谱技术的优点运用到全息成像中，仍然面临挑战。 图1：The Imaging Source的黑白工业相机DMK 72BUC02，作为记录干涉条纹系统装置的一部分。 用来产生全息图像的相干光源基本上是单色的，而要产生多光谱全息图，来自不同波长的多个相干光束的图像数据进行重建和融合，形成多光谱全息图。 在这些系统中，工作波长的集合通常是有限的，人们不能选择任意波长。 同时，在许多情况下，在相当宽的光谱范围内研究一个样品是一件有趣的工作。因此，一个亟待解决的问题是开发记录‘涉及准连续光谱调谐的多光谱全息图像’的方法。
71110编辑于 2022-09-28 - 来自专栏计算机视觉
不同种类遥感图像汇总 ！！
，到多镜头型传感器多光谱图像获取，多光谱摄影技术是航空遥感的重要发展。 3、多光谱遥感图像 可见光遥感图像是多光谱图像中的特殊案例，而在我们的普遍认知中多光谱不仅包含3个光谱，应该由数十到数百的个光谱组成。 以2013年2月11日发射的Landsat系列最新卫星Landsat8为例，Landsat8对于各个光谱的波长信息： 它携带有OLI陆地成像仪和TIRS热红外传感器，Landsat8的OLI陆地成像仪包括 4、高光谱遥感图像 多光谱成像（Multispectral）一般只有几个到十几个光谱，由于光谱信息其实也就对应了色彩信息，所以多波段遥感图像可以得到地物的色彩信息，但是空间分辨率较低。 5、红外遥感图像 红外遥感（infraredremote sensing）是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。
1.5K10编辑于 2024-03-19 - 来自专栏计算机视觉
光学遥感卫星分辨率的奥秘 ！！
常见的光谱分辨率类型包括：多光谱分辨率和高光谱分辨率。 多光谱分辨率：其传感器通常具有几个到十几个波段，每个波段覆盖一个较宽的波长范围。 多光谱图像与高光谱图像区别 （3）辐射分辨率 又称动态范围，是指卫星传感器在测量地物辐射时能够区分的最小辐射强度变化。 除了空间分辨率的提升，多光谱和高光谱技术的发展也使得遥感数据能够提供更丰富的光谱信息，有助于更准确地识别和分类地表特征。 通过多模态成像技术，融合光学、红外、高光谱等多种观测手段，未来的遥感卫星可能会集成多种成像模式，以提供更全面的地表信息。 这种多模态成像能力将使得遥感数据在环境监测、资源管理、灾害响应等领域的应用更加广泛和深入。
1.1K10编辑于 2024-03-19 - 来自专栏未来先知
代码开源：AMFD 框架助力多光谱行人检测的精度与速度提升 ！
多光谱行人检测已被证明在复杂光照场景下能够有效提升性能。然而，在多光谱检测中普遍使用的双流网络，对于多模态数据采用两个独立特征提取分支，导致其推理时间几乎是用单一特征提取分支的单流网络的两倍。 这种增加的推理时间限制了多光谱行人检测在自主系统嵌入式设备中的广泛应用。 为了高效压缩多光谱目标检测网络，作者提出了一种新颖的蒸馏方法——自适应模态融合蒸馏（AMFD）框架。 为了缓解这一限制，引入了热红外图像来提供补充数据，从而探索多光谱行人检测[3]作为一个有效的解决方案。 多模态特征融合是多光谱检测的关键。 先前的研究探索了各种融合策略：早期、中期和晚期融合。 在中期融合框架中，热成像和RGB特征是独立提取的，并在双流网络的中间阶段进行融合。最近采用中期融合策略的研究在多光谱检测中表现出卓越的性能。 II Related WORK Multispectral Pedestrian Detection 多光谱行人检测，结合了RGB和热成像图像，因其能在不同光照条件下保持鲁棒的检测性能而受到广泛关注。
61510编辑于 2024-08-13 - 来自专栏点点GIS
遥感原理与应用复习重点整理
按照探测电磁波的工作波段分类：可见光遥感、红外遥感、微波遥感、多光谱遥感等。 按照遥感应用的目的分类：环境遥感、农业遥感、林业遥感、地质遥感等。 按照资料的记录方式：成像方式、非成像方式。 5、陆地卫星的种类：高分辨陆地卫星，高光谱陆地卫星，合成孔径雷达，小卫星。 多光谱扫描仪（MSS）、反速光导管摄像机（RBV）、增强型专题制图仪（ETM+） 第三章 1、遥感传感器可分为四类： （1）、摄影类型的传感器。（2）、扫描成像类型的传感器。 （3）、雷达成像型的传感器。（4）、非图像类型的传感器。 2、扫描成像类传感器是逐点逐行以时序方式获取的二维图像，有两种，一对物面扫描的成像仪（如：红外扫描仪、MSS多光谱扫描仪、成像光谱仪等）。 4、ETM+是一台8谱段的多光谱扫描辐射计。HRV是一种线阵列推扫式扫描仪。 5、成像光谱概念：是以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器，基本上属于多光谱扫描仪。
2.5K32发布于 2021-08-18 . | 跨物种知识迁移驱动的深度学习光谱图像分析新范式
DRUGONE 光学成像技术，尤其是结合机器学习分析的高光谱成像，在临床手术导航与组织识别方面具有巨大潜力。然而，该领域面临一个关键瓶颈：缺乏规模足够大、具有代表性的临床训练数据。 然而，传统 RGB 成像系统受限于人眼视觉，仅捕捉红绿蓝三色信息，难以揭示组织的功能状态。 高光谱成像可记录数百个波段的反射信息，为解析组织类型与生理状态提供丰富特征。 图5｜尽管不同物种光谱特征存在差异，病理状态或手术操作仍引发一致性的系统性光谱变化。 图7｜Xeno-learning 扩展训练数据分布以覆盖多器官的广泛灌注状态。 图8｜Xeno-learning 在造影剂（ICG）荧光注射后恢复多器官分割性能。
12220编辑于 2026-01-29- 来自专栏疯狂学习GIS
高分系列卫星详细介绍
一.高分一号 高分一号（GF-1）卫星于2013年4月26日12时13分04秒，由长征二号丁运载火箭成功发射，搭载了两台2m分辨率全色/8m分辨率多光谱相机，四台16m分辨率多光谱相机，是“高分家族” ，具备可见光、多光谱和红外成像能力，设计寿命8年，通过指向控制，实现对中国及周边地区的观测。 五.高分五号 高分五号（GF-5）卫星于2018年5月9日，在太原卫星发射中心成功发射，是高分辨率对地观测系统重大专项7颗民用卫星中唯一的一颗高光谱卫星，设计为太阳同步轨道，轨道高度约705km，光谱分辨率高达 卫星首次搭载了大气痕量气体差分吸收光谱仪、大气主要温室气体监测仪、大气多角度偏振探测仪、大气环境红外甚高分辨率探测仪、可见短波红外高光谱相机、全谱段光谱成像仪共6台载荷，可对SO2、NO2、CO2、CH4 高分六号卫星配置2米全色/8米多光谱高分辨率相机（幅宽90公里）、16米多光谱中分辨率宽幅相机（幅宽800公里），高分六号还实现了8谱段CMOS探测器的国产化研制，国内首次增加了能够有效反映作物特有光谱特性的
8.5K50编辑于 2023-07-09 基于YOLO集成模型的无人机多光谱风电部件缺陷检测
【导读】本研究提出了一种基于YOLO集成模型与多光谱图像融合的无人机检测方法，通过融合可见光与热红外数据并结合通用YOLOv8模型与专用热成像模型，显著提升了风电部件缺陷的识别精度。 在此条件下，必须采用鲁棒的智能算法从多光谱数据中精准检测各类缺陷。 本论文的主要贡献包括：提出多光谱图像融合技术，融合无人机巡检获取的RGB与热红外数据，生成能增强各类缺陷可见度的、丰富的图像表示；创新性集成学习方法：结合前沿YOLOv8模型与专用热成像模型，采用精密边界框融合算法提升整体检测精度与鲁棒性 为直接对比，所有模型均在相同的融合多光谱数据集上训练，结果汇总于表II。 定性分析为补充定量指标，图2展示了标准RGB图像与我们的系统生成的融合多光谱图像在缺陷检测上的视觉对比。
35710编辑于 2025-09-10- 来自专栏3D视觉从入门到精通
基于高光谱的无损检测技术
高光谱的“高”字体现在多波段，可达数百波段；同时具有波段窄的特点，通常在10nm以下；并且光谱范围广，覆盖从可见光到近红外。 高光谱成像仪及其分类 根据成像光谱仪的工作波段进行分类，可以分为紫外、可见、近红外、中红外和 远红外等几个波段，且不同工作波段的应用也各不相同。 ? 根据分光元件的不同，当前光谱成像技术主要分为色散型和滤光片型。 色散型成像光谱仪分光技术主要包括棱镜分光和光栅分光两种；滤光片型成像光谱仪技术采用滤光片为分光元件，两种经典的调谐型滤光器，声光可调谐滤光片(AOTF)和液晶可调谐滤光片(LCTF)。 目前，基于上述色散型分光元件的高光谱相机主要应用推扫式成像，需要步进电机配合，每次扫描一行，获得该行的x-信息，推扫结束后，获得x-y-数据立方体；基于上述滤光片型分光元件的高光谱相机主要应用凝视式成像
1.1K20发布于 2020-12-11 - 来自专栏AI科技评论
水下视觉智能研究迈不过的一道坎：涉水光学
目前涉水光学数据获取的主要途径包括光学传感技术，光谱测量技术以及光学成像探测技术。 2）激光拉曼光谱技术 激光拉曼光谱技术作为一种原位，实时，无损，多物质同时探测的光学传感器技术，具备对涉水环境下目标物的成分定量检测能力，可实现海水中酸根离子浓度的长期原位监测，对于了解海底热液活动区， 图4涉水关联成像示意图 5.压缩感知成像技术 压缩感知理论是一种全新的信号采样理论，如图5所示，如果信号是可压缩的，或者信号在某个变换基下是稀疏的，则压缩过程和采样过程可以同步完成，在采样的过程中即可完成信息的提取 图5压缩感知数学表达 李学龙团队研究了基于深度学习的快速计算显微成像方法，深度学习用以减少光学显微成像数据采集量，压缩感知用以提高光学显微成像分辨率和信噪比，继而以计算重构的模式，获得传统显微技术无法或难以直接获得的样品多维高空时分辨信息 6.光谱成像技术 光谱成像技术是将光谱测量与成像技术相结合，在图像上每一个像素点都能提取出多通道的光谱特征，从而实现多空间点，多通道的精密测量和多模态识别。
2.1K50编辑于 2023-01-03
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