Hvad er hyperspektral analyse?

Hyperspektral analyse er en måleproces, der er afhængig af identifikation og visuel repræsentation af reflekteret stråling fra et bredt område af det elektromagnetiske spektrum. Denne række reflekterede lys inkluderer ellers usynlige bølgelængdegrupper, såsom infrarød og ultraviolet stråling. Grundlaget for hyperspektral analyse er den fysiske egenskab ved alle materialer til at reflektere lys fra disse spektrumområder på en meget specifik, målbar måde. Disse unikke elektromagnetiske signaturer læses af hyperspektrale sensorer og afbildes visuelt på et display eller aflæses. Disse aflæsninger eller billeder er struktureret som lagdelte tredimensionelle "terninger", der tillader meget nøjagtig sammensætningsanalyse af det scannede materiale.

Hvert materiale reflekterer synligt lys på en unik, identificerbar måde. Den måde, hvorpå dette reflekterede lys ses eller indsamles, giver alle objekter deres specifikke farver og overfladeteksturer. Det er dog ikke kun synligt lys, der reflekteres på en bestemt måde. Lys fra områder af det elektromagnetiske spektrum, der er usynlige for det menneskelige øje, reflekteres også på meget specifikke måder af forskellige materialer. Reflekteret lys fra disse spektrumskiver, især ultraviolet og infrarødt lys, kan læses af specialsensorer og stables eller lagvises for at skabe vidunderlig grafisk og nøjagtig repræsentation af materialesammensætningen.

Disse hyperspektrale sensorer og de unikke tredimensionelle billeder, de skaber, er kernen i hyperspektral analyse. De hyperspektrale "underskrifter" for de fleste materialer er kendte, og dette giver analytikere mulighed for nøjagtigt at identificere det nøjagtige materiale, der består af ethvert scannet materiale. Teknologien gør let arbejde med forfølgelser såsom mineralundersøgelse, som tidligere var besværlig og tidskrævende. Hyperspektrale sensorer monteret i fly kan skabe utroligt detaljerede multidimensionelle modeller af store landområder i en kort periode. Disse modeller består af lag, der repræsenterer en specifik reflekteret bølgelængde og giver et bredt udvalg af materialidentifikation.

Teknologien har mange anvendelser uden for de åbenlyse geologiske og mineralogiske applikationer. For eksempel kan landbrugsindustrien drage fordel af hyperspektral analyse, da de genererede billeder kan indikere nærings- og vandniveauer i afgrøder. Tilstedeværelsen af ​​sygdomme, der forårsager dyre proteiner i husdyrfoder, kan også påvises ved hjælp af hyperspektral billeddannelse. På denne måde hjælper billeddannelsen med at undgå forhold som madko-sygdom.

Militærarenaerne og retshåndhævelsesarenaerne ser også betydelig anvendelse af hyperspektral analyse. Hyperspektrale billeder kan hjælpe efterforskere med at identificere for nylig udgravede grave eller begravede artefakter. Den samme funktionalitet muliggør også identifikation af underjordiske placeringer i militære applikationer. Hyperspektral billeddannelse tillader også militært personligt at spore troppebevægelser og skelne mellem camouflagemaling og levende vegetation. Denne teknologi blev også brugt i vid udstrækning i humanitære projekter til at identificere gamle minefelter og våbencacher.