Che cos'è l'analisi iperspettrale?
L'analisi iperspettrale è un processo di misurazione che si basa sull'identificazione e sulla rappresentazione visiva delle radiazioni riflesse provenienti da un'ampia gamma dello spettro elettromagnetico. Questa gamma di luce riflessa include gruppi di lunghezze d'onda altrimenti invisibili, come radiazioni infrarosse e ultraviolette. La base dell'analisi iperspettrale è la caratteristica fisica di tutti i materiali per riflettere la luce di questi intervalli di spettro in un modo molto specifico e misurabile. Queste esclusive firme elettromagnetiche vengono lette da sensori iperspettrali e visualizzate visivamente su un display o visualizzate. Queste letture o immagini sono strutturate come "cubi" tridimensionali stratificati che consentono un'analisi compositiva molto accurata del materiale scansionato.
Ogni materiale riflette la luce visibile in un modo unico e identificabile. Il modo in cui questa luce riflessa viene vista o raccolta conferisce a tutti gli oggetti i loro colori specifici e le trame superficiali. Tuttavia, non è solo la luce visibile che si riflette in un modo specifico. Anche la luce proveniente da aree dello spettro elettromagnetico invisibili all'occhio umano viene riflessa in modi molto specifici da materiali diversi. La luce riflessa da queste fasce di spettro, in particolare la luce ultravioletta e infrarossa, può essere letta da sensori specializzati e impilata o stratificata per creare rappresentazioni meravigliosamente grafiche e accurate della composizione dei materiali.
Questi sensori iperspettrali e le uniche immagini tridimensionali che creano sono al centro dell'analisi iperspettrale. Le "firme" iperspettrali per la maggior parte dei materiali sono note e ciò consente agli analisti di identificare accuratamente il materiale esatto che compone qualsiasi materiale scansionato. La tecnologia rende il lavoro leggero di attività come l'esplorazione dei minerali, che in precedenza era ardua e richiedeva tempo. I sensori iperspettrali montati su aeromobili possono creare modelli multidimensionali incredibilmente dettagliati di grandi tratti di terra in un breve periodo. Questi modelli sono costituiti da strati che rappresentano una specifica lunghezza d'onda riflessa e forniscono un'ampia selezione di identificazione del materiale.
La tecnologia ha molti usi al di fuori delle ovvie applicazioni di geologia e mineralogia. Ad esempio, l'industria agricola può trarre vantaggio dall'analisi iperspettrale, poiché le immagini generate possono indicare i livelli di nutrienti e acqua negli stand delle colture. La presenza di malattie che causano proteine animali nei mangimi può essere rilevata anche mediante imaging iperspettrale. In questo modo, l'imaging aiuta a evitare condizioni come la malattia della mucca pazza.
Anche le arene militari e di polizia vedono un uso considerevole dell'analisi iperspettrale. Le immagini iperspettrali possono aiutare gli investigatori a identificare tombe o manufatti sepolti di recente, per esempio. La stessa funzionalità consente di identificare postazioni sotterranee anche in applicazioni militari. L'imaging iperspettrale consente inoltre ai militari di tracciare i movimenti delle truppe e di distinguere tra vernice mimetica e vegetazione vivente. Questa tecnologia è stata ampiamente utilizzata anche in progetti umanitari per identificare vecchi campi minati e cache di armi.