Seuraa 
Viestejä45973

Rupesi otsikon mukainen aihe kiinnostamaan, myös ammatillisessa mielessä.

Tekniikka on sinällään jo vanhaa, ilmeisesti sillä on esim. aineiden tunnistukseen käytetty ja havaitseepa tuo tekniikka oopiumpellonkin muiden joukosta.

Minua jäi hieman mietityttämään, mitä tuo vaatii kameralta; uudessa tiede lehdessä hehkutetaan kännykoon hyperspektrikameran olevan mahdollinen.

Ilmeisesti yksi tapa olisi valaista kohde esim. tuhannella eri värisellä valolla. Tässä rajoituksena LEDit ei käy, koska aallonpituuden tulee olla tasan tietty eikä kooste monesta. Mutta kuinka tuo voidaan tehdä vaikka ilmakuvalle?

Onko toinen tapa käyttää tuhatta eri väristä suodatinlevyä ja kuvata 'mustavalkokameralla'?

No, nämä tavat eivät varmaan ole vielä niitä mitä uudet kamerat käyttävät. Tietääkö joku niiden toiminnasta?

Ohessa Suomalisen yrityksen linkki. Kameran frame rate 100Hz, millä tuo kamera ehtii kuvata jonkun tuhat kuvaa 100Hz taajuudella vai enkö vaan tajua?
http://www.specim.fi/index.php/products ... meras/enir

Kommentit (4)

Neutroni
Seuraa 
Viestejä31348
Einheri
No, nämä tavat eivät varmaan ole vielä niitä mitä uudet kamerat käyttävät. Tietääkö joku niiden toiminnasta?



En tiedä mitä uudet kamerat tekevät, mutta perinteinen tapa on käyttää normaalia rakospektrometriä ja skannata 2D kuva. Se toimii, jos kohde on riittävän staattinen.

Neutroni
Einheri
No, nämä tavat eivät varmaan ole vielä niitä mitä uudet kamerat käyttävät. Tietääkö joku niiden toiminnasta?



En tiedä mitä uudet kamerat tekevät, mutta perinteinen tapa on käyttää normaalia rakospektrometriä ja skannata 2D kuva. Se toimii, jos kohde on riittävän staattinen.



Jaa, ajattelin olisivatko ne nykyään nopeampia. Ajatus oli käyttää niitä nopealla vauhdilla tapahtuvaan laadunvalvontaan (metalleilla)

Netissä on kyllä paljon juttuja miten niillä voi havaita pilaantuneet omenat yms.

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Neutroni
Seuraa 
Viestejä31348
Einheri
Jaa, ajattelin olisivatko ne nykyään nopeampia. Ajatus oli käyttää niitä nopealla vauhdilla tapahtuvaan laadunvalvontaan (metalleilla)

Netissä on kyllä paljon juttuja miten niillä voi havaita pilaantuneet omenat yms.




Millaisia ongelmia yrität havaita millaisista aineista? Tuollaisessa spesifisessä sovelluksessa on usein joku tietty aallonpituus (tai muutama), joka kertoo halutun asian, ja pärjätään halvalla ja helpolla suodattimella.

Spektrikuvaukseen on tosiaan olemassa useita erilaisia tekniikoita. Perusideana on kuitenkin kerätä kohteesta heijastunut tai kohteen läpäissyt valo kuvaan, jota kutsutaan normaalisti datakuutioksi -- se muodostuu paikkainformaatiosta, pikseleistä, mutta jokainen pikseli sisältää yhden tai kolmen intensitettiarvon sijasta jopa useampia satoja intensitettinäytteitä, jotka kertovat kerätyn valon intensiteetin yhtä usealla aallonpituudella. Tarkastelemalla yhden pikselin sisältämiä arvoja, saadaan siten selville millainen spektri kohteesta tuolla kyseisellä kohdalla on saatu kerättyä.
Mittaus voidaan suorittaa keskustelussa mainituilla tavoilla valaisemalla kohde eri aallonpituuksilla ja ottamalla kuva kullakin aallonpituudella. Tai sitten sijoittamalla eri läpäisykaistan filttereitä kameran eteen ja ottamalla tällä tavalla erillinen kuva kustakin aallonpituudesta. Näissä tapauksissa kukin kuva sisältää paikkainformaation ja datakuutio "kasataan" eri aallonpituuden sisältävistä kuvista. Näissä menetelmissä ongelmana on lähinnä pieni läpäisy (hidas kuvaus) ja että kohteen täytyy olla liikkumaton kuvien välillä.
Nopeampi tapa kuvata datakuutio, tai käyttää laitteita liikkuvien kohteiden kanssa, on käyttää viivakameran tapaan toimivaa spektrikuvauskameraa, joita mm. Specim täällä Suomessa valmistaa. Ja kerrottakoon tässä vaiheessa että olen töissä ko. yrityksessä. Nämä laitteet muodostuvat kuvantavasta spektrografista ja 2D mustavalkokamerasta. Laitteissa spektrografi asennetaan linssin ja kameran väliin. Linssillä katsotaan kohdetta normaalisti, mutta spektrografin tuloraon läpi kuvasta hyödynnetään ainoastaan kapea viiva. Tästä syystä laite kuvaa siis vain yhden viivan informaation kerrallaan. Tuloraon kuva kuvataan detektorille spektrografin kuvantavalla optiikalla, mutta väliin asennetaan myös valon spektriin hajoittava komponentti, hila tai prisma. Tällöin kuvatun viivan jokaisesta pisteestä tuleva valo hajoaa spektriin, joka fokusoidaan kukin omalle kameran sarakkeelle. Jos kamerassa on vaikka 1000 pikseliä leveä ja 500 pikseliä korkea kenno, saadaan tutkitulta viivalta mitattua samanaikaisesti yhdellä kameralla otetulla kuvalla 1000 kohdetta joista jokaisesta tuleva valo näytteistetään 500 pikselillä.
Lopullinen 2D kuva, eli datakuutio pitää sitten muodostaa skannaamalla kohde kuten normaalilla viivakameralla tehtäisiin. Tällainen kamera voidaan asentaa vaikka lentokoneeseen kaukokartoituksessa ja lentää kohteiden yli kuvaten alue viiva viivalta, tai sitten vaikka kiinteästi teollisuuden liukuhihnan yllä ja kuvata alla liikkuva materiaali.
Näkyvällä alueella ilmiöt voidaan useasti mitata ja havaita muutamalla aallonpituudella ja käyttää yksinkertaista filtterijärjestelmää, mutta varsinkin kun halutaan tunnistaa enemmän materiaaleja tai laskea tarkasti materiaalien ominaisuuksia, joudutaan käyttämään koko spektri-informaatiota, ja mittaamaan usein infrapuna-alueella toimivilla laitteilla.
Käytettävä aallonpituus, kameran resoluutio, datan käsittelytapa ja menetelmän toimivuus vaihtelee hyvin paljon sovelluksesta toiseen, mutta hyperspektrikameratekniikka pysyy hyvin pitkälle samanlaisena sovelluksesta sovellukseen.
Erilaisista sovelluksista jotka itselläkin ovat tulleet vastaan voisi sitten kirjoittaa ainakin pari kirjaa.

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat