Wat zijn hyperspectrale sensoren?
Hyperspectrale sensoren zijn apparaten die beelden opnemen met een breed gedeelte van het elektromagnetische spectrum. Deze sensoren vangen een beeld op in een aantal plakjes of spectrale banden, die elk een deel van het spectrum vertegenwoordigen. Deze spectrale banden worden vervolgens gecombineerd om een driedimensionaal samengesteld beeld te vormen. De resulterende afbeeldingen of hyperspectrale kubussen maken een definitieve, diepe laaganalyse mogelijk van de materialen of mineralen waaruit het gescande gebied bestaat. Hyperspectrale beeldvorming is een waardevol diagnostisch hulpmiddel op het gebied van natuurkunde, landbouw, bewaking en mineralogie.
Mensen kunnen alleen beelden onderscheiden in het zichtbare lichtgedeelte van het elektromagnetische spectrum. Verschillende wezens in de natuur, zoals de bidsprinkhaankreeft, kunnen objecten in een veel breder bereik 'zien', waaronder ultraviolet en infrarood licht. Hyperspectrale sensoren hebben dezelfde brede spectrale gevoeligheidskarakteristieken en detecteren golflengten van gereflecteerd licht die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog. Hyperspectrale beeldvormingsapparatuur neemt deze beelden op in golflengte gedefinieerde plakjes of spectrale banden. Verschillende materialen en mineralen reflecteren afzonderlijke lichtgolflengten op een unieke manier, waardoor de apparatuur een nauwkeurig compositorisch dwarsdoorsnede-beeld van elk object kan bouwen.
De spectrale "handtekeningen" van de meeste materialen zijn bekende factoren die zorgen voor een gemakkelijke identificatie van de informatie die door de sensor wordt vastgelegd. Dit kan het exploratieproces aanzienlijk versnellen bij het zoeken naar ertsen en olie. Hyperspectrale sensoren in dit type verkenning worden meestal vervoerd in lichte vliegtuigen en de verzamelde gegevens worden geassimileerd bij de landing. Geografische spectrale analyse wordt ook vanuit de ruimte uitgevoerd via satellieten. In deze gevallen worden de verzamelde gegevens via een radioverbinding teruggestuurd naar de aarde.
Hyperspectrale sensoren worden ook vaak gebruikt in de agrarische industrie. Daar worden ze gebruikt om afbeeldingen te maken die kunnen helpen bij het vroegtijdig opsporen van uitbraken van plantenziekten. Ze worden ook gebruikt om nutriëntenniveaus in staande gewassen en waterniveaus in de omringende grond vast te stellen. Een ander belangrijk gebruik van hyperspectrale beeldvorming in de landbouw is de detectie van dierlijke eiwitten in veevoeders. Deze informatie wordt vervolgens gebruikt als een tegenmaatregel voor de verspreiding van dieraandoeningen zoals gekke koeienziekte.
De beveiligings- en bewakingsindustrieën zijn ook regelmatige gebruikers van hyperspectrale sensoren. In deze toepassingen worden de sensoren gebruikt om onderscheid te maken tussen echte vegetatie en camouflageverf en om gebieden met veel verkeer te detecteren. Ze kunnen ook ondergrondse emplacements lokaliseren en de locatie van mijnenvelden identificeren. Onderzoekers kunnen ook hyperspectrale sensoren gebruiken om recent verstoorde aarde te lokaliseren die de locatie van graven of begraven objecten kan aangeven.