Wat is hyperspectrale analyse?
Hyperspectrale analyse is een meetproces dat afhankelijk is van de identificatie en visuele weergave van gereflecteerde straling uit een breed bereik van het elektromagnetische spectrum. Dit bereik van gereflecteerd licht omvat anders onzichtbare golflengtegroepen, zoals infrarood- en ultraviolette straling. De basis van hyperspectrale analyse is de fysische eigenschap van alle materialen om licht uit deze spectrumbereiken op een zeer specifieke, meetbare manier te reflecteren. Deze unieke elektromagnetische handtekeningen worden gelezen door hyperspectrale sensoren en visueel weergegeven op een display of uitgelezen. Deze uitlezingen of afbeeldingen zijn gestructureerd als gelaagde driedimensionale "kubussen" die een zeer nauwkeurige compositieanalyse van het gescande materiaal mogelijk maken.
Elk materiaal reflecteert zichtbaar licht op een unieke, identificeerbare manier. De manier waarop dit gereflecteerde licht wordt gezien of verzameld, geeft alle objecten hun specifieke kleuren en oppervlaktestructuren. Het is echter niet alleen zichtbaar licht dat op een specifieke manier wordt gereflecteerd. Licht van gebieden van het elektromagnetische spectrum die onzichtbaar zijn voor het menselijk oog worden ook op zeer specifieke manieren gereflecteerd door verschillende materialen. Gereflecteerd licht van deze spectrumschijven, in het bijzonder ultraviolet en infrarood licht, kan worden gelezen door gespecialiseerde sensoren en gestapeld of gelaagd om een prachtig grafische en nauwkeurige weergave van de samenstelling van materialen te creëren.
Deze hyperspectrale sensoren en de unieke driedimensionale afbeeldingen die ze maken, vormen de kern van hyperspectrale analyse. De hyperspectrale "handtekeningen" voor de meeste materialen zijn bekend, en dit stelt analisten in staat om de exacte samenstelling van elk gescand materiaal nauwkeurig te identificeren. De technologie maakt licht werk van bezigheden zoals exploratie van mineralen, die voorheen zwaar en tijdrovend was. Hyperspectrale sensoren in vliegtuigen kunnen ongelooflijk gedetailleerde multidimensionale modellen van grote stukken land in een korte periode maken. Deze modellen bestaan uit lagen die een specifieke gereflecteerde golflengte vertegenwoordigen en een brede selectie van materiaalidentificatie bieden.
De technologie heeft veel toepassingen buiten de voor de hand liggende geologie- en mineralogietoepassingen. De agrarische industrie kan bijvoorbeeld profiteren van hyperspectrale analyse, omdat de gegenereerde afbeeldingen voedingsstoffen en waterniveaus in gewasstands kunnen aangeven. De aanwezigheid van ziekteverwekkende dierlijke eiwitten in veevoeders kan ook worden gedetecteerd met behulp van hyperspectrale beeldvorming. Op deze manier helpt de beeldvorming om omstandigheden zoals gekke koeienziekte te vermijden.
De militaire en wetshandhavingsarena's zien ook aanzienlijk gebruik van hyperspectrale analyse. Hyperspectrale afbeeldingen kunnen onderzoekers bijvoorbeeld helpen om recent opgegraven graven of begraven artefacten te identificeren. Met dezelfde functionaliteit kunnen ook ondergrondse plaatsen in militaire toepassingen worden geïdentificeerd. Met hyperspectrale beeldvorming kunnen militairen ook troepbewegingen volgen en onderscheid maken tussen camouflageverf en levende vegetatie. Deze technologie werd ook op grote schaal gebruikt in humanitaire projecten om oude mijnenvelden en wapenopslagplaatsen te identificeren.