Qu'est-ce que l'analyse hyperspectrale?
L’analyse hyperspectrale est un processus de mesure qui repose sur l’identification et la représentation visuelle du rayonnement réfléchi provenant d’une large gamme du spectre électromagnétique. Cette plage de lumière réfléchie comprend des groupes de longueurs d'onde invisibles, tels que les rayons infrarouges et ultraviolets. L'analyse hyperspectrale est basée sur les caractéristiques physiques de tous les matériaux permettant de refléter la lumière provenant de ces plages de spectre d'une manière très spécifique et mesurable. Ces signatures électromagnétiques uniques sont lues par des capteurs hyperspectraux et visualisées sur un écran ou lues. Ces lectures ou images sont structurées en "cubes" tridimensionnels superposés qui permettent une analyse très précise de la composition du matériau numérisé.
Chaque matériau reflète la lumière visible de manière unique et identifiable. La manière dont cette lumière réfléchie est vue ou collectée donne à tous les objets leurs couleurs et textures de surface spécifiques. Cependant, la lumière visible ne se reflète pas uniquement dans une manière spécifique. La lumière des zones du spectre électromagnétique qui sont invisibles à l'œil humain est également reflétée de manière très spécifique par différents matériaux. La lumière réfléchie par ces tranches de spectre, en particulier les rayons ultraviolets et infrarouges, peut être lue par des capteurs spécialisés et empilée ou superposée afin de créer une représentation graphique et précise de la composition des matériaux.
Ces capteurs hyperspectraux et les images tridimensionnelles uniques qu'ils créent sont au cœur de l'analyse hyperspectrale. Les "signatures" hyperspectrales de la plupart des documents sont connues, ce qui permet aux analystes d’identifier avec précision la composition exacte du matériel numérisé. La technologie simplifie les activités telles que l’exploration minière, qui était auparavant pénible et longue. Les capteurs hyperspectraux montés dans les avions peuvent créer des modèles multidimensionnels incroyablement détaillés de vastes étendues de terre en une courte période. Ces modèles sont constitués de couches représentant une longueur d'onde réfléchie spécifique et fournissant un large choix d'identification de matériaux.
La technologie a de nombreuses utilisations en dehors des applications évidentes de géologie et de minéralogie. Par exemple, le secteur agricole peut tirer parti d’une analyse hyperspectrale, les images générées pouvant indiquer les niveaux de nutriments et d’eau dans les peuplements. L'imagerie hyperspectrale permet également de détecter la présence de protéines animales responsables de maladies dans les aliments du bétail. De cette manière, l’imagerie aide à éviter des conditions telles que la maladie de la vache folle.
L’armée et les forces de l’ordre voient également une utilisation considérable de l’analyse hyperspectrale. Les images hyperspectrales peuvent, par exemple, aider les enquêteurs à identifier des tombes récemment découvertes ou des artefacts enfouis. La même fonctionnalité permet d'identifier les emplacements souterrains dans les applications militaires. L'imagerie hyperspectrale permet également au personnel militaire de suivre les mouvements des troupes et de faire la différence entre la peinture de camouflage et la végétation vivante. Cette technologie a également été largement utilisée dans des projets humanitaires pour identifier les anciens champs de mines et les caches d'armes.