Cosa sono i sensori iperspettrali?
I sensori iperspettrali sono dispositivi che registrano le immagini utilizzando un'ampia porzione dello spettro elettromagnetico. Questi sensori catturano un'immagine in un numero di sezioni o bande spettrali, ciascuna delle quali rappresenta una porzione dello spettro. Queste bande spettrali vengono quindi combinate per formare un'immagine composita tridimensionale. Le immagini risultanti o i cubi iperspettrali consentono un'analisi definitiva e profonda dello strato dei materiali o dei minerali che compongono l'area scansionata. L'imaging iperspettrale è un prezioso strumento diagnostico nei settori della fisica, dell'agricoltura, della sorveglianza e della mineralogia.
Gli umani possono discernere solo le immagini nella parte di luce visibile dello spettro elettromagnetico. Diverse creature in natura come i gamberi mantis possono "vedere" oggetti in una gamma molto più ampia, tra cui la luce ultravioletta e infrarossa. I sensori iperspettrali hanno le stesse ampie caratteristiche di sensibilità spettrale e rilevano le lunghezze d'onda della luce riflessa invisibili all'occhio umano. Le apparecchiature di imaging iperspettrale registrano queste immagini in sezioni o bande spettrali definite in lunghezza d'onda. Materiali e minerali diversi riflettono lunghezze d'onda della luce separate in un modo unico, consentendo così all'apparecchiatura di creare un'immagine della sezione trasversale compositiva accurata di qualsiasi oggetto.
Le "firme" spettrali della maggior parte dei materiali sono fattori noti che consentono una facile identificazione delle informazioni acquisite dal sensore. Ciò può accelerare notevolmente il processo di esplorazione durante la ricerca di minerali e petrolio. I sensori iperspettrali in questo tipo di esplorazione vengono in genere trasportati su aerei leggeri e i dati raccolti vengono assimilati all'atterraggio. Anche l'analisi spettrale geografica viene effettuata dallo spazio tramite sensori localizzati via satellite. In questi casi, i dati raccolti vengono rinviati a terra tramite collegamento radio.
I sensori iperspettrali sono anche comunemente usati nell'industria agricola. Lì vengono utilizzati per creare immagini che possono aiutare nella diagnosi precoce delle epidemie di malattie delle piante. Sono anche usati per stabilire i livelli di nutrienti nelle colture erette e nei livelli dell'acqua nel suolo circostante. Un altro uso importante dell'imaging iperspettrale in agricoltura è il rilevamento di proteine animali nei mangimi. Queste informazioni vengono quindi utilizzate come contromisura delle afflizioni di animali diffusi come la malattia della mucca pazza.
Le industrie della sicurezza e della sorveglianza sono anche utenti abituali di sensori iperspettrali. In queste applicazioni, i sensori vengono utilizzati per distinguere tra vegetazione reale e vernici mimetiche e rilevare aree di forte traffico. Possono anche individuare postazioni sotterranee e identificare la posizione dei campi minati. Gli investigatori possono anche utilizzare sensori iperspettrali per localizzare la terra di recente disturbo che può indicare la posizione di tombe o oggetti sepolti.