Camera siêu kính có thể kết hợp công nghệ hình ảnh với công nghệ phát hiện quang phổ. Trong khi chụp ảnh các đặc điểm không gian của mục tiêu, nó có thể tạo thành nhiều dải hẹp cho mỗi pixel không gian để đạt được vùng phủ phổ liên tục và thông tin quang phổ khác nhau có thể phản ánh đầy đủ bên trong của vật thể. sự khác nhau về cấu trúc vật lý và thành phần hóa học. So với hình ảnh hai chiều - không gian truyền thống, máy ảnh siêu kính tín hiệu có thể thu nhận đồng thời thông tin không gian và quang phổ của mục tiêu. Dưới một độ phân giải không gian nhất định, nó có thể thu được phổ đặc trưng liên tục duy nhất của các đối tượng trong một dải phổ rộng, điều này có thể cải thiện đáng kể độ chính xác của các đối tượng. Nhận dạng và phát hiện chính xác có những lợi thế đáng kể và hiện đã trở thành một - công nghệ tiên tiến quan trọng để viễn thám mặt đất.
Với sự phát triển nhanh chóng của công nghệ lớp phủ bộ lọc, sự phát triển của máy ảnh kính siêu quang phổ kính lọc đã được thúc đẩy rất nhiều. Ưu điểm của ánh sáng và kích thước nhỏ đã trở thành một phần quan trọng của trọng tải viễn thám siêu kính, và đã được sử dụng rộng rãi trong mạng lưới các chòm sao siêu kính siêu nhỏ của vệ tinh - nano.
According to Memes Consulting, recently, the research group of Liu Chunyu from the Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics of the Chinese Academy of Sciences published a report on "The Development Status and Trends of Filter Spectroscopic Hyperspectral Cameras" in the journal "Infrared and Laser Engineering". article on the subject. Researcher Liu Chunyu is mainly engaged in the research of optical system design and overall design of optoelectronic system.
Sơ đồ nguyên lý của hình ảnh hyperspectral
Nghiên cứu này chủ yếu xem xét bộ lọc - máy ảnh siêu kính phân chia và giới thiệu bộ lọc điển hình - trọng tải hình ảnh siêu kính phân chia trong không gian ở trong và ngoài nước, cũng như bộ lọc - hệ thống chụp ảnh siêu kính phân chia theo phát triển trên mặt đất. Các giải pháp kỹ thuật, chỉ số hiệu suất và triển vọng ứng dụng của các hệ thống này được phân tích, đồng thời giải thích các đặc tính kỹ thuật, ưu điểm và nhược điểm của camera siêu kính dựa trên nguyên tắc quang phổ bộ lọc. Cuối cùng, xu hướng phát triển của máy ảnh siêu kính ảnh quang phổ bộ lọc được dự đoán.
Máy ảnh siêu kính cận bánh xe bộ lọc sử dụng bánh xe bộ lọc làm phần tử tách ánh sáng - và thu được hình ảnh quang phổ của các dải bước sóng khác nhau bằng cách xoay bánh xe bộ lọc, do đó hoàn thành việc phân tách ánh sáng đa sắc thành ánh sáng đơn sắc. Thành phần quan trọng của camera siêu kính cận bánh xe lọc là bánh xe lọc, bánh xe này có thể thay thế bánh xe kính lọc của dải quang phổ tương ứng theo các dải quan sát khác nhau. Cấu trúc đường quang đơn giản và có thể thay thế linh hoạt dải phổ. Với sự phát triển của công nghệ chụp ảnh quang phổ, số lượng dải phát hiện ngày càng nhiều và bánh xe lọc không còn đáp ứng được việc quan sát phổ rộng và độ phân giải cao, vì vậy nó ngày càng được sử dụng nhiều hơn trong phát hiện đa - phổ.
Máy ảnh siêu kính có bộ lọc có thể điều chỉnh được sử dụng các bộ lọc có thể điều chỉnh được làm thành phần quang phổ. Theo các phương pháp điều chỉnh khác nhau, chúng chủ yếu được chia thành máy ảnh siêu kính có thể điều chỉnh tinh thể lỏng (LCTF), máy ảnh siêu kính có thể điều chỉnh bằng quang học acousto - Acousto - Bộ lọc quang học có thể điều chỉnh (AOTF), bộ lọc khoang FP có thể điều chỉnh MEMS (MEMS Tunable Fabry - Perot Cavity Filters) máy ảnh siêu kính cận.
Máy ảnh kính siêu kính lọc hình nêm -, còn được gọi là máy ảnh siêu kính cường lực loại bộ lọc gradient, có thể lấy mẫu liên tục trong vùng quang phổ và vùng không gian. Ý tưởng thiết kế của nó là sử dụng môi trường màng mỏng - nhiều lớp - hình nêm làm bộ lọc và nó được lắp đặt ở vị trí gần với bộ phát hiện mảng hai chiều -, do đó một số pixel của máy dò tương ứng với một dải phổ nhất định của bộ lọc gradient. Theo mối quan hệ tương ứng giữa mỗi dải bước sóng của bộ lọc gradient và pixel dò, camera siêu kính với bộ lọc gradient có thể được chia thành loại gradient tuyến tính và loại mảng bộ lọc.
Sơ đồ quang phổ và cấu trúc bộ lọc Gradient tuyến tính
Quantum dots, also known as "nanocrystals", are inorganic materials with high intrinsic stability and a radius smaller than that of the bulk exciton Bohr radius. By integrating different types of quantum dots, simultaneous detection of different wavelengths can be achieved. The quantum dot spectrometer (CQD) is developed based on this principle. Spectrometers in the traditional concept are equipped with high-precision optical and mechanical components, which are bulky, expensive, and complex in structure, and their application fields are severely limited.
Sơ đồ của máy quang phổ chấm lượng tử hồng ngoại gần -
Nói chung, máy ảnh kính siêu kính lọc quang phổ bộ lọc đang ở giai đoạn sơ khai và độ phân giải quang phổ của nó không thể so sánh được với phương pháp quang phổ tán sắc cách tử có độ chính xác cao -. Hướng phát triển chung của camera siêu kính, đặc biệt là với sự phát triển của công nghệ phủ và vật liệu mới như chấm lượng tử, độ phân giải quang phổ và tỷ lệ sử dụng năng lượng của camera siêu kính dựa trên lớp phủ đã được cải thiện đáng kể, và chi phí nghiên cứu và phát triển dự kiến sẽ tăng hơn. Ngoài ra, sự kết hợp giữa bộ lọc và bộ tách sóng sẽ cải thiện hơn nữa độ phân giải phổ của hệ thống, thậm chí có thể so sánh với phép đo phổ phân tán cách tử có độ chính xác cao -. Do đó, sự kết hợp của bộ lọc và phần tử dò cũng là một loại lớp phủ. Một xu hướng phát triển chính trong máy ảnh quang phổ. Không khó để thấy rằng sự phát triển của máy ảnh siêu kính lọc loại - sẽ thúc đẩy sự phát triển lật đổ trong lĩnh vực chụp ảnh siêu kính, và do đó thúc đẩy sự phát triển của công nghệ viễn thám siêu ảnh cho các vệ tinh nano - siêu nhỏ , sẽ nằm trong quỹ đạo của chòm sao vệ tinh siêu kính siêu nhỏ - nano trong tương lai. Hoạt động kinh doanh, phục vụ tốt hơn nền kinh tế quốc dân và đặt nền tảng kỹ thuật.
Dự án này được hỗ trợ bởi Quỹ Khoa học Tự nhiên Quốc gia Trung Quốc (41504143), Dự án Phát triển Thiết bị Nghiên cứu Khoa học của Học viện Khoa học Trung Quốc (YJKYYQ20190044), Quỹ Khoa học Tự nhiên tỉnh An Huy (1908085 ME135) và Hiệp hội Khuyến khích Sáng tạo Thanh niên của Viện Khoa học Trung Quốc (2016203).
