光柵光譜儀工作原理
目標物的輻射能通過鏡頭收集并通過狹縫增強準直照射到分光元件上，經分光元件在垂直方向按光譜色散，經分光元件后成像在圖像傳感器上。水平方向平行于狹縫，稱空間維，每一行水平光敏元 上是一個光譜波段的像；垂直方向是色散方向，稱光譜維，每一列光敏元上是一個空間采樣視場(像元)光譜色散的像。 這樣，面陣探測器每幀圖像數據就是一個水平方向的光譜數據，位移平臺的運動以一 定速率連續記錄光譜圖像，就得到二維光譜圖像。
原理圖
光柵光譜儀功能
1將所有的電控裝置的開關都結合在軟件中，手動軟件中的操作按鈕就可以實現整個推掃式過程，而且軟件結合了室內室外掃描過程。因為整個系統的運動都需要運動裝置來配合使用，將這些控制按鈕結合在軟件中，方便操作。
2 可以獲得Raw文件方便老師用Envi軟件分析數據，而且本身在軟件中已經具備很多分析功能，很方便實現明暗場校正，且獲得光譜曲線，得到的光譜曲線便于老師分析研究物體的光譜分布特性。三維空間圖便于老師直觀分析研究物體的空間光譜分布特性。
3 可以獲得所需波段的圖像。這些圖像便于老師分析物體在不同波段下圖像特點。
推掃式可見光-近紅外高光譜成像系統
主要部件
１ 高光譜成像儀
型號：HSI-VNIR-400-1000nm
參數：
光譜儀部分 | 波長范圍 400nm-1000nm 1 分光儀采用透射式光柵分光 2 光譜范圍: 400~1000 nm 3 色散: 97.5nm/mm 4 光譜分辨率( 30 um 狹縫): 2.8 nm 5 圖像尺寸： 6.15mm x14.2mm 6 空間分辨率: 光斑直徑 < 9 um 7 像差: 無散光像差, 光暈 < 1.5 um, 梯形 < 1 um 8 光圈: F/2.4. 9 光輸入: 平行光 10 效率 >50%, 偏振無關 11 鏡頭接口: 標準C接口 |
科研相機 | 探測器分辨率： 1632*1232active 相機速度：40fps（full Resolution） 相機速度可調范圍：15-60fps 相機接口：GIGE接口 動態范圍：69dB Binning：后置處理 采樣深度：12bit |
型號：HSI-NIR-900-1700nm
參數：
光譜儀部分 | 波長范圍 900nm-1700nm 1. 光譜范圍: 900~1700 nm 2. Spectral sampling采樣間隔: 4 nm 3. 光譜分辨率(30 um 狹縫): 5 nm 4. 圖像尺寸: 7.6mm(spectral)x 14.2mm (spatial) 5. 光圈: F/2.0. 6. 鏡頭接口: 標準C接口 分光儀的精密固定底板. |
科研紅外相機 | 探測器分辨率： 640*512, 相機接口：Cameralink接口 芯片類型：InGaAs 幀速度：120fps 采樣深度：14bit |
2 室內使用，必須要配置暗箱，位移臺，光源，配套分析軟件
（1） 暗箱和位移平臺（所有產品可根據客戶要求進行定制）
暗箱和位移臺設計在了一起、整套系統的工作原理決定了物體和高光譜相機之間一定要相對運動，所以我們設計的是讓被測物體移動，是將物體放在位移平臺上物體移動
1. 電動移動平臺 2. 行程: 40cm 3. 臺面: 35cm x 35cm(臺面尺寸可定制） 4. 移動精度: 10 um
5. 內建正負向極限開關 以上是位移臺的參數，位移臺與暗箱設計在一起，使得整套系統更加牢固，整套系統內部除具有位移臺包含底板、支撐架、光源固定座及遮光外罩
設計圖如下：
（2） 光源我們集成做了光源，反射、透射
光源 光譜波段：光譜范圍: 400~2500 nm、21V/200W 穩定輸出鹵素燈光源
. 雙分支線性光導管: 線性發光長度 6” (英寸)
透射光源及支架
采用大一點的透射支架及光源便于以后采集大的物體，6英寸的透射光及透射支架請看下圖！
4 分析軟件功能如下：
1).Support USB or setting acquisition
Parameters 支持接口等參數的設置
2). Display interface顯示界面: 可顯示光譜曲線及光譜圖像
3). Recording control of spectral images to hard disk. Data format is compatible to ENVI processing software. 與ENVI軟件配合方便
4). White and dark corrections. 黑白校正
5). Stepping motor control 機械平臺及旋轉平臺的控制
6). Spectral Image Analyzer 光譜圖像分析
7). Spectral reflectance calculation光譜反射率計算
8). Spectral angle mapping(SAM)光譜匹配角度填圖功能
9). Cut ROI(Range of interest)檔案切割功能
10). Color/ Mono image display彩/單色圖像顯示
11). Single Spectral image & 3D image display單波長影像及3D立體圖像顯示
12). STDEV function標準偏差計算分析功能
13). All single spectral image save to PNG單光譜影像儲存
14). Spectral binning function光譜分辨率調整功能
15). Spectral smoothing function光譜平滑修正功能
16). Spectral Image Analyzer 分析功能
5 配套化學計量學分析軟件
1）多變量分析及實驗設計軟件
2）具有檢測數據統計功能
3）具有數據回歸分析功能
4）具有數據預處理功能
5）具有數據分類功能
