Azərbaycanca AzərbaycancaБеларускі БеларускіDansk DanskDeutsch DeutschEspañola EspañolaFrançais FrançaisIndonesia IndonesiaItaliana Italiana日本語 日本語Қазақ ҚазақLietuvos LietuvosNederlands NederlandsPortuguês PortuguêsРусский Русскийසිංහල සිංහලแบบไทย แบบไทยTürkçe TürkçeУкраїнська Українська中國人 中國人United State United StateAfrikaans Afrikaans
Підтримка
www.wikidata.uk-ua.nina.az

Гіперспектральне зображення як і інші методи спектрального зображення збирає і обробляє інформацію про електромагнітний

Гіперспектральне зображення

Гіперспектральне зображення

Гіперспектральне зображення, як і інші методи спектрального зображення, збирає і обробляє інформацію про електромагнітний спектр. Задачею гіперспектрального зображення є отримати спектр для кожного пікселя зображення сцени, з метою знаходження об'єктів, визначення матеріалів, або здійснення процесів розпізнавання. Є два основні види спектральних зображень. Є спосіб отримання зображення за типом лінійного сканера, які зчитують зображення за деякий час, і такі, що дозволяють отримати моментальний знімок з використанням масивів, що генерують зображення в одну мить.

image
Двовимірна проєкція гіперспектрального кубу

В той час як око людини сприймає кольори видимого світла в основному трьох смуг спектру (довгі хвилі — сприймаються як червоний, середні хвилі — сприймаються зеленими, а короткі хвилі — синіми), спектральне зображення поділяє спектр на багато більшу кількість смуг. Ця методика поділу зображення на смуги може використовувати спектри за межами видимого. В гіперспектральному зображенні, записані спектри мають чітку роздільну здатність відповідно до довжин хвиль і охоплюють широкий діапазон довжин хвиль. Гіперспектральне зображення вимірює неперервні спектральні смуги, на відміну від мультиспектрального зображення яке вимірює розділені спектральні смуги.

Гіперспектральні сенсори і системи обробки їх даних будують для застосувань в астрономії, сільському господарстві, біомедичній інженерії, геології, фізиці і спостереженні. Гіперспектральні сенсори дивляться на об'єкт у широкій смузі електромагнітного спектру. Конкретні об'єкти залишають унікальні 'відбитки' в електромагнітному спектрі, відомі як спектральні підписи. Ці 'відбитки' дозволяють ідентифікувати матеріали з яких складається сканований об'єкт. Наприклад, [en] нафти дозволяють геологам знайти нові родовища нафти.

Застосування

Гіперспектральне дистанційне зондування використовується в широкому спектрі застосувань. Спершу цей напрям розвивався для гірничодобувної промисловості та геології (здатність гіперспектрального зображення ідентифікувати різні мінерали, зробило його ідеальним засобом для гірничодобувної і нафтової промисловості, де його використовують для пошуку родовищ нафти і руди),. Згодом воно поширилося на багато інших областей діяльності, таких як екологія і спостереження, а також історичне дослідження рукописів. Ця технологія дедалі більше стає доступною для громадськості. Такі організації як NASA і USGS мають каталоги спектральних підписів для багатьох мінералів, і опублікували їх онлайн, щоб зробити доступними для дослідників.

Мінералогія

image
Набір каменів відсканованих за допомогою пристрою LWIR-C, що має термальний інфрачервоний діапазон від 7.7 μм до 12.4 μм. Добре розпізнаються спектри кварцу і польового шпату.

Для геологічних зразків, таких як керни, можна досить швидко скласти мапу майже всіх мінералів, що мають комерційний інтерес, за допомогою гіперспектрального зображення. Поєднання спектральних зображень в діапазонах SWIR і LWIR є стандартом для виявлення мінералів у групах польового шпата, діоксида кремнію, кальцита, граната, і олівіна, оскільки ці мінерали мають самі розпізнавальні і найхарактерніші [en] в регіонах LWIR спектру.

Гіперспектральне дистанційне зондування мінералів є добре розвиненим методом. багато з мінералів можна ідентифікувати за повітряними знімками, і їх зв'язок із наявністю цінних мінералів, таких як золото та алмази вже добре вивчений. Нині, значний прогрес досягається у розумінні зв'язків між витоками нафти і газу із трубопроводів і природних свердловин, і їхнього впливу на рослинність та спектральні підписи. До останніх робіт відносяться кандидатські (PhD) дисертації Werff і Noomen.

Сільське господарство

image
Гіперспектральна камера на БпЛА OnyxStar HYDRA-12

Вартість технологій для отримання гіперспектрального зображення зазвичай висока, але використання гіперспектрального дистанційного зондування для контролю за розвитком та здоров'ям сільськогосподарських культур збільшується. В Австралії, проводять роботу із використанням спектрометрів для визначення сортів винограду та розробку систему раннього попередження спалахів різних хвороб. Крім того, гіперспектральні дані використовують для виявлення хімічного складу рослин, що дає можливість виявляти поживні речовини і стан води в рослині в зрошуваних системах.

Ще одним застосування є виявлення тваринних білків у комбінованих кормах аби уникнути енцефалопатії великої рогатої худоби.

Харчова промисловість

image
Гіперспектральне зображення смуг картоплі із «цукровими кінчиками» показує невидимі дефекти

В харчовій промисловості, гіперспектральні зображення, в поєднанні із програмним забезпеченням, дозволяють цифровим сортувальним машинам (що також називаються оптичними сортувальниками) знаходити і усувати дефекти і сторонні матеріали що є невидимими звичайним камерам і лазерним сортувальним машинам. Більш точне виявлення і видалення сторонніх матеріалів дозволяє підвищити якість продуктів і збільшити врожайність.

Спостереження

Гіперспектральне сканування впроваджується і в область гіперспектрального спостереження. Гіперспектральні зображення особливо корисні для військового спостереження, що пов'язано з контрзаходами, які застосовують військові аби уникнути повітряного спостереження. Повітряне спостереження використовувалося французькими військовими за допомогою пришвартованих аеростатів з метою відслідковування за переміщенням сил ворога ще під час французьких революційних воєн, і з тих часів, військові навчилися маскуватися не лише від неозброєного ока, а також в тепловому спектрі, аби злитися з оточенням і уникнути сканування в інфрачервоному діапазоні. Основною ідеєю гіперспектрального спостереження є те, що таке гіперспектральне зображення несе в собі інформацію в межах широкої смуги світлового спектра, в якій будь-який об'єкт повинен мати унікальний спектральний підпис принаймні у якихось смугах із усіх що відскановані. Військові підрозділи морських котиків США (SEAL із NSWDG), які знищили Осама бен Ладена в травні 2011 року використовували цю технологію під час проведення рейду (операція «Спис Нептуна» — англ. Neptune's Spear) на [en], Пакистан.

Примітки

  1. Chein-I Chang (31 липня 2003). . Springer Science & Business Media. ISBN . Архів оригіналу за 16 грудня 2019. Процитовано 26 листопада 2017.
  2. Hans Grahn; Paul Geladi (27 вересня 2007). . John Wiley & Sons. ISBN . Архів оригіналу за 16 грудня 2019. Процитовано 26 листопада 2017.
  3. Hagen, Nathan; Kudenov, Michael W. . Spie. Digital Library. Optical Engineering. Архів оригіналу за 20 вересня 2015. Процитовано 2 лютого 2017.
  4. Lu, G; Fei, B (January 2014). . . 19 (1): 10901. Bibcode:2014JBO....19a0901L. doi:10.1117/1.JBO.19.1.010901. PMC 3895860. PMID 24441941. Архів оригіналу (Online full text article available) за 12 серпня 2017. Процитовано 26 листопада 2017.
  5. Ellis, J., (Jan 2001) Searching for oil seeps and oil-impacted soil with hyperspectral imagery [ 2008-03-05 у Wayback Machine.], Earth Observation Magazine.
  6. Smith, R.B. (July 14, 2006), Introduction to hyperspectral imaging with TMIPS [ 9 травня 2008 у Wayback Machine.], MicroImages Tutorial Web site
  7. Holma, H., (May 2011), Thermische Hyperspektralbildgebung im langwelligen Infrarot [ 26 липня 2011 у Wayback Machine.], Photonik
  8. Werff H. (2006), Knowledge based remote sensing of complex objects: recognition of spectral and spatial patterns resulting from natural hydrocarbon seepages [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.], , ITC Dissertation 131, 138p.
  9. Noomen, M.F. (2007), Hyperspectral reflectance of vegetation affected by underground hydrocarbon gas seepage [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.], Enschede, ITC 151p. .
  10. Lacar, F.M., et al., Use of hyperspectral imagery for mapping grape varieties in the Barossa Valley, South Australia, Geoscience and remote sensing symposium (IGARSS'01) — IEEE 2001 International, vol.6 2875-2877p. DOI:10.1109/IGARSS.2001.978191
  11. Ferwerda, J.G. (2005), Charting the quality of forage: measuring and mapping the variation of chemical components in foliage with hyperspectral remote sensing [ 3 березня 2016 у Wayback Machine.], [en], ITC Dissertation 126, 166p.
  12. Tilling, A.K., et al., (2006) Remote sensing to detect nitrogen and water stress in wheat [ 5 грудня 2017 у Wayback Machine.], The Australian Society of Agronomy
  13. Higgins, Kevin. . Food Processing. Архів оригіналу за 15 серпня 2013. Процитовано 6 вересня 2013.
  14. «Fleurus (Municipality, Province of Hainaut, Belgium)». CRW Flags Inc.. Retrieved 2010-04-21
  15. Schurmer, J.H., (Dec 2003), Air Force Research Laboratories Technology Horizons
  16. Marc Ambinder (3 травня 2011). The secret team that killed bin Laden. . Архів оригіналу за 24 травня 2012. Процитовано 12 вересня 2012.

Посилання

  • ASTER Spectral Library (compilation of over 2400 spectra of natural and man made materials) [ 14 лютого 2017 у Wayback Machine.]
  • from JPL

Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет

Giperspektralne zobrazhennya yak i inshi metodi spektralnogo zobrazhennya zbiraye i obroblyaye informaciyu pro elektromagnitnij spektr Zadacheyu giperspektralnogo zobrazhennya ye otrimati spektr dlya kozhnogo pikselya zobrazhennya sceni z metoyu znahodzhennya ob yektiv viznachennya materialiv abo zdijsnennya procesiv rozpiznavannya Ye dva osnovni vidi spektralnih zobrazhen Ye sposib otrimannya zobrazhennya za tipom linijnogo skanera yaki zchituyut zobrazhennya za deyakij chas i taki sho dozvolyayut otrimati momentalnij znimok z vikoristannyam masiviv sho generuyut zobrazhennya v odnu mit Dvovimirna proyekciya giperspektralnogo kubu V toj chas yak oko lyudini sprijmaye kolori vidimogo svitla v osnovnomu troh smug spektru dovgi hvili sprijmayutsya yak chervonij seredni hvili sprijmayutsya zelenimi a korotki hvili sinimi spektralne zobrazhennya podilyaye spektr na bagato bilshu kilkist smug Cya metodika podilu zobrazhennya na smugi mozhe vikoristovuvati spektri za mezhami vidimogo V giperspektralnomu zobrazhenni zapisani spektri mayut chitku rozdilnu zdatnist vidpovidno do dovzhin hvil i ohoplyuyut shirokij diapazon dovzhin hvil Giperspektralne zobrazhennya vimiryuye neperervni spektralni smugi na vidminu vid multispektralnogo zobrazhennya yake vimiryuye rozdileni spektralni smugi Giperspektralni sensori i sistemi obrobki yih danih buduyut dlya zastosuvan v astronomiyi silskomu gospodarstvi biomedichnij inzheneriyi geologiyi fizici i sposterezhenni Giperspektralni sensori divlyatsya na ob yekt u shirokij smuzi elektromagnitnogo spektru Konkretni ob yekti zalishayut unikalni vidbitki v elektromagnitnomu spektri vidomi yak spektralni pidpisi Ci vidbitki dozvolyayut identifikuvati materiali z yakih skladayetsya skanovanij ob yekt Napriklad en nafti dozvolyayut geologam znajti novi rodovisha nafti ZastosuvannyaGiperspektralne distancijne zonduvannya vikoristovuyetsya v shirokomu spektri zastosuvan Spershu cej napryam rozvivavsya dlya girnichodobuvnoyi promislovosti ta geologiyi zdatnist giperspektralnogo zobrazhennya identifikuvati rizni minerali zrobilo jogo idealnim zasobom dlya girnichodobuvnoyi i naftovoyi promislovosti de jogo vikoristovuyut dlya poshuku rodovish nafti i rudi Zgodom vono poshirilosya na bagato inshih oblastej diyalnosti takih yak ekologiya i sposterezhennya a takozh istorichne doslidzhennya rukopisiv Cya tehnologiya dedali bilshe staye dostupnoyu dlya gromadskosti Taki organizaciyi yak NASA i USGS mayut katalogi spektralnih pidpisiv dlya bagatoh mineraliv i opublikuvali yih onlajn shob zrobiti dostupnimi dlya doslidnikiv Mineralogiya Nabir kameniv vidskanovanih za dopomogoyu pristroyu LWIR C sho maye termalnij infrachervonij diapazon vid 7 7 mm do 12 4 mm Dobre rozpiznayutsya spektri kvarcu i polovogo shpatu Dlya geologichnih zrazkiv takih yak kerni mozhna dosit shvidko sklasti mapu majzhe vsih mineraliv sho mayut komercijnij interes za dopomogoyu giperspektralnogo zobrazhennya Poyednannya spektralnih zobrazhen v diapazonah SWIR i LWIR ye standartom dlya viyavlennya mineraliv u grupah polovogo shpata dioksida kremniyu kalcita granata i olivina oskilki ci minerali mayut sami rozpiznavalni i najharakternishi en v regionah LWIR spektru Giperspektralne distancijne zonduvannya mineraliv ye dobre rozvinenim metodom bagato z mineraliv mozhna identifikuvati za povitryanimi znimkami i yih zv yazok iz nayavnistyu cinnih mineraliv takih yak zoloto ta almazi vzhe dobre vivchenij Nini znachnij progres dosyagayetsya u rozuminni zv yazkiv mizh vitokami nafti i gazu iz truboprovodiv i prirodnih sverdlovin i yihnogo vplivu na roslinnist ta spektralni pidpisi Do ostannih robit vidnosyatsya kandidatski PhD disertaciyi Werff i Noomen Silske gospodarstvo Giperspektralna kamera na BpLA OnyxStar HYDRA 12 Vartist tehnologij dlya otrimannya giperspektralnogo zobrazhennya zazvichaj visoka ale vikoristannya giperspektralnogo distancijnogo zonduvannya dlya kontrolyu za rozvitkom ta zdorov yam silskogospodarskih kultur zbilshuyetsya V Avstraliyi provodyat robotu iz vikoristannyam spektrometriv dlya viznachennya sortiv vinogradu ta rozrobku sistemu rannogo poperedzhennya spalahiv riznih hvorob Krim togo giperspektralni dani vikoristovuyut dlya viyavlennya himichnogo skladu roslin sho daye mozhlivist viyavlyati pozhivni rechovini i stan vodi v roslini v zroshuvanih sistemah She odnim zastosuvannya ye viyavlennya tvarinnih bilkiv u kombinovanih kormah abi uniknuti encefalopatiyi velikoyi rogatoyi hudobi Harchova promislovist Giperspektralne zobrazhennya smug kartopli iz cukrovimi kinchikami pokazuye nevidimi defekti V harchovij promislovosti giperspektralni zobrazhennya v poyednanni iz programnim zabezpechennyam dozvolyayut cifrovim sortuvalnim mashinam sho takozh nazivayutsya optichnimi sortuvalnikami znahoditi i usuvati defekti i storonni materiali sho ye nevidimimi zvichajnim kameram i lazernim sortuvalnim mashinam Bilsh tochne viyavlennya i vidalennya storonnih materialiv dozvolyaye pidvishiti yakist produktiv i zbilshiti vrozhajnist Sposterezhennya Giperspektralne skanuvannya vprovadzhuyetsya i v oblast giperspektralnogo sposterezhennya Giperspektralni zobrazhennya osoblivo korisni dlya vijskovogo sposterezhennya sho pov yazano z kontrzahodami yaki zastosovuyut vijskovi abi uniknuti povitryanogo sposterezhennya Povitryane sposterezhennya vikoristovuvalosya francuzkimi vijskovimi za dopomogoyu prishvartovanih aerostativ z metoyu vidslidkovuvannya za peremishennyam sil voroga she pid chas francuzkih revolyucijnih voyen i z tih chasiv vijskovi navchilisya maskuvatisya ne lishe vid neozbroyenogo oka a takozh v teplovomu spektri abi zlitisya z otochennyam i uniknuti skanuvannya v infrachervonomu diapazoni Osnovnoyu ideyeyu giperspektralnogo sposterezhennya ye te sho take giperspektralne zobrazhennya nese v sobi informaciyu v mezhah shirokoyi smugi svitlovogo spektra v yakij bud yakij ob yekt povinen mati unikalnij spektralnij pidpis prinajmni u yakihos smugah iz usih sho vidskanovani Vijskovi pidrozdili morskih kotikiv SShA SEAL iz NSWDG yaki znishili Osama ben Ladena v travni 2011 roku vikoristovuvali cyu tehnologiyu pid chas provedennya rejdu operaciya Spis Neptuna angl Neptune s Spear na en Pakistan PrimitkiChein I Chang 31 lipnya 2003 Springer Science amp Business Media ISBN 978 0 306 47483 5 Arhiv originalu za 16 grudnya 2019 Procitovano 26 listopada 2017 Hans Grahn Paul Geladi 27 veresnya 2007 John Wiley amp Sons ISBN 978 0 470 01087 7 Arhiv originalu za 16 grudnya 2019 Procitovano 26 listopada 2017 Hagen Nathan Kudenov Michael W Spie Digital Library Optical Engineering Arhiv originalu za 20 veresnya 2015 Procitovano 2 lyutogo 2017 Lu G Fei B January 2014 19 1 10901 Bibcode 2014JBO 19a0901L doi 10 1117 1 JBO 19 1 010901 PMC 3895860 PMID 24441941 Arhiv originalu Online full text article available za 12 serpnya 2017 Procitovano 26 listopada 2017 Ellis J Jan 2001 Searching for oil seeps and oil impacted soil with hyperspectral imagery 2008 03 05 u Wayback Machine Earth Observation Magazine Smith R B July 14 2006 Introduction to hyperspectral imaging with TMIPS 9 travnya 2008 u Wayback Machine MicroImages Tutorial Web site Holma H May 2011 Thermische Hyperspektralbildgebung im langwelligen Infrarot 26 lipnya 2011 u Wayback Machine Photonik Werff H 2006 Knowledge based remote sensing of complex objects recognition of spectral and spatial patterns resulting from natural hydrocarbon seepages 3 bereznya 2016 u Wayback Machine ITC Dissertation 131 138p ISBN 90 6164 238 8 Noomen M F 2007 Hyperspectral reflectance of vegetation affected by underground hydrocarbon gas seepage 3 bereznya 2016 u Wayback Machine Enschede ITC 151p ISBN 978 90 8504 671 4 Lacar F M et al Use of hyperspectral imagery for mapping grape varieties in the Barossa Valley South Australia Geoscience and remote sensing symposium IGARSS 01 IEEE 2001 International vol 6 2875 2877p DOI 10 1109 IGARSS 2001 978191 Ferwerda J G 2005 Charting the quality of forage measuring and mapping the variation of chemical components in foliage with hyperspectral remote sensing 3 bereznya 2016 u Wayback Machine en ITC Dissertation 126 166p ISBN 90 8504 209 7 Tilling A K et al 2006 Remote sensing to detect nitrogen and water stress in wheat 5 grudnya 2017 u Wayback Machine The Australian Society of Agronomy Higgins Kevin Food Processing Arhiv originalu za 15 serpnya 2013 Procitovano 6 veresnya 2013 Fleurus Municipality Province of Hainaut Belgium CRW Flags Inc Retrieved 2010 04 21 Schurmer J H Dec 2003 Air Force Research Laboratories Technology Horizons Marc Ambinder 3 travnya 2011 The secret team that killed bin Laden Arhiv originalu za 24 travnya 2012 Procitovano 12 veresnya 2012 PosilannyaASTER Spectral Library compilation of over 2400 spectra of natural and man made materials 14 lyutogo 2017 u Wayback Machine from JPL

Дата публікації:
Топ