高光譜成像技術常見的有光柵分光、聲光可調濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。萊森光學iSpecHyper-Mini研發了一種新型的馬賽克鍍膜快照式高光譜成像技術，該技術可以通過在探測器的像元上鍍上不同波段濾波膜實現高光譜成像。iSpecHyper-Mini快照式畫幅成像高光譜相機是一種采用芯片鍍膜的分光方式、無需分光光譜儀模塊即可根據應用實現9/25個波段、每秒90個數據立方體的光譜成像以快速實時獲取高光譜原始數據和影像信息的高光譜成像相機。同時，iSpecHyper-Mini馬賽克鍍膜式成像高光譜相機采用多光譜濾波陣列(MSFA)覆蓋的單個成像傳感器，一次曝光即可捕獲多個波段的光譜圖像。產品主要優點為集成化程度高、輕量化、可靠性高、成像速度快、低功耗。
iSpecHyper-Mini快照式成像高光譜相機的產品廣泛應用于工業分選（果蔬分選、塑料分選、煙絲分選、垃圾分選等）、生態環保（河湖水質參數監測等）、精準農業（作物長勢監測、作物病害監測評估等）、精準林草（林木長勢監測、林木病蟲害監測、林木分類等）、生物醫學（藥品監測、舌苔檢測、皮膚檢測等）、刑偵物檢（指紋識別、字跡篡改修復、真o偽o鈔檢測等）等領域。
技術原理
像元級（馬賽克）多通道濾光片具有多個光譜通道單元，通道數遠多于RGB濾光片，承載著更多的光譜信息；每個光譜通道與傳感器像元一一對應，極大簡化光譜相機分光結構，具備高速獲取多光譜圖像或視頻數據的能力，即可實現小型化、輕量化又可實現快照式成像。
馬賽克鍍膜式高光譜成像原理
主要技術指標
型號 | iSpecHyper-Mini |
光譜范圍 | 420-570nm/559-740nm/620-800nm/700-920nm (其它波段支持定制) |
成像方式 | 馬賽克鍍膜（畫幅快照式） |
光譜分辨率（FWHM） | 9nm |
成像鏡頭 | 16mm/25mm/35mm |
光譜通道數 | 9/16/25等可選 |
曝光時間 | 28 us-1 s |
探測器類型 | CMOS 全局快門 |
像元分辨率 | 2048*2048 |
探測器像元尺寸 | 5.5*5.5μm |
數據獲取形式 | 連拍/單拍 |
幀頻 | 90 fps(8 bit),45 fps(10 bit) |
功率能耗 | 1.5W |
數據接口 | USB 3.0 |
工作溫度 | 0℃ ~ 50℃（推薦25℃） |
尺寸/重量 | 49x43x75mm/150g |
iSpecHyper-Mini馬賽克鍍膜式成像高光譜相機尺寸三視圖（單位：mm）
應用案例
• 監測農作物的長勢，如農作物的氮含量、葉綠素、生物量等，也可用于監測農作物的病害及土壤肥力情況，從而為農業精細化管理作技術支撐。
• 采集不同樹種的葉片，通過光譜分析法和紋理分析法，對其高光譜影像數據進行分析，可區分不同樹種的葉片和葉片的農學指標分布情況，為航拍區分不同樹種作理論依據。
松材線蟲病變色松樹監測
接種鏈格孢油菜葉的高光譜成像圖與光譜曲線
• 果蔬品質監測可對果蔬的質量進行評估并及時清除低品質的果蔬。果蔬的品質包括水分、糖分、維生素等物質的含量，品質缺陷包括果蔬采摘、運輸過程造成的擦傷，害蟲咬傷，冷藏過程造成的凍傷等。
不同濃度梯度的葉菜樣品的農藥熒光光譜曲線 無殘留和不同種類農藥殘留菠菜葉片表面光譜曲線
• 實時檢測水質參數指標，如總磷、總氮、葉綠素a、懸浮物、PH值、化學需氧量、氨氮、溶解氧等10余種水質指標。
水環境監測水質指標
• 應用于燒傷皮膚檢測，通過成像圖分析不同位置的皮膚燒傷程度，能夠有效地輔助醫生判斷患者病癥。
皮膚燒傷程度檢測
• 適用于煙草行業的煙絲種類、雜質判別。可用于煙絲生化成分的檢測，通過分析高光譜圖像中的光譜信息判別煙絲的種類、識別煙絲中的雜質等。
檢測煙絲生化成分、煙絲種類判別、雜質識別等
• 將iSpecHyper-Mini系列光譜成像系統搭載于配備有光源的暗箱系統，可用于不同工業塑料種類的分選，如PE、PP、PS、PC、PA、PU、PET、PVC、POM和ABS等
用于工業塑料分選
