Co je hyperspektrální analýza?
Hyperspektrální analýza je proces měření, který se spoléhá na identifikaci a vizuální reprezentaci odraženého záření ze širokého spektra elektromagnetického spektra. Tento rozsah odraženého světla zahrnuje jinak neviditelné skupiny vlnových délek, jako je například infračervené a ultrafialové záření. Základem hyperspektrální analýzy je fyzikální charakteristika všech materiálů, které odrážejí světlo z těchto rozsahů spektra velmi specifickým, měřitelným způsobem. Tyto jedinečné elektromagnetické podpisy jsou čteny hyperspektrálními senzory a vizuálně zobrazeny na displeji nebo čteny. Tyto čtení nebo obrázky jsou strukturovány jako vrstvené trojrozměrné „kostky“, které umožňují velmi přesnou kompoziční analýzu skenovaného materiálu.
Každý materiál odráží viditelné světlo jedinečným a identifikovatelným způsobem. Způsob, jakým je toto odražené světlo viděno nebo shromažďováno, dává všem objektům jejich specifické barvy a povrchové textury. Specifickým způsobem se však odráží nejen viditelné světlo. Světlo z oblastí elektromagnetického spektra, které jsou pro lidské oko neviditelné, se také velmi specificky odráží různými materiály. Odražené světlo z těchto segmentů spektra, zejména ultrafialové a infračervené světlo, může být čteno speciálními senzory a naskládáno nebo vrstveno, aby vytvořilo nádherně grafické a přesné reprezentace složení materiálů.
Tyto hyperspektrální senzory a jedinečné trojrozměrné obrazy, které vytvářejí, jsou jádrem hyperspektrální analýzy. Hyperspektrální „podpisy“ pro většinu materiálů jsou známy, což analytikům umožňuje přesně identifikovat přesnou látku tvořící jakýkoli naskenovaný materiál. Tato technologie umožňuje lehkou práci, jako je průzkum nerostných surovin, který byl dříve náročný a časově náročný. Hyperspektrální senzory namontované v letadle mohou v krátkém období vytvořit neuvěřitelně detailní vícerozměrné modely velkých ploch země. Tyto modely sestávají z vrstev představujících specifickou odrazenou vlnovou délku a poskytující široký výběr identifikace materiálu.
Tato technologie má mnoho využití mimo zřejmé geologické a mineralogické aplikace. Například zemědělský průmysl může těžit z hyperspektrální analýzy, protože generované obrázky mohou naznačovat hladinu živin a vody v porostech. Přítomnost živočišných bílkovin způsobujících onemocnění v krmivech pro zvířata může být také detekována pomocí hyperspektrálního zobrazování. Tímto způsobem zobrazování pomáhá vyhýbat se podmínkám, jako je choroba šílených krav.
V arénách armády a vymáhání práva je také vidět značné využití hyperspektrální analýzy. Hyperspektrální obrázky mohou pomoci vyšetřovatelům například identifikovat nedávno vykopané hroby nebo pohřbené artefakty. Stejná funkčnost umožňuje i identifikaci podzemních rozmístění ve vojenských aplikacích. Hyperspektrální zobrazování také umožňuje vojenským osobám sledovat pohyby vojáků a rozlišovat mezi maskovací barvou a živou vegetací. Tato technologie byla také hojně používána v humanitárních projektech k identifikaci starých minových polí a mezipaměti zbraní.