Hva er hyperspektral analyse?

Hyperspektral analyse er en måleprosess som er avhengig av identifisering og visuell representasjon av reflektert stråling fra et bredt spekter av det elektromagnetiske spekteret. Dette området med reflektert lys inkluderer ellers usynlige bølgelengdegrupper, for eksempel infrarød og ultrafiolett stråling. Grunnlaget for hyperspektral analyse er den fysiske egenskapen til alle materialer for å reflektere lys fra disse spektrumområdene på en veldig spesifikk, målbar måte. Disse unike elektromagnetiske signaturene leses av hyperspektrale sensorer og avbildes visuelt på et display eller leses ut. Disse avlesningene eller bildene er strukturert som lagdelte tredimensjonale "terninger" som tillater meget nøyaktig komposisjonsanalyse av det skannede materialet.

Hvert materiale reflekterer synlig lys på en unik, identifiserbar måte. Måten dette reflekterte lyset blir sett på eller samlet på, gir alle objekter deres spesifikke farger og overflateteksturer. Det er imidlertid ikke bare synlig lys som reflekteres på en bestemt måte. Lys fra områder av det elektromagnetiske spekteret som er usynlig for det menneskelige øyet, reflekteres også på veldig spesifikke måter av forskjellige materialer. Reflektert lys fra disse spektrumskivene, spesielt ultrafiolett og infrarødt lys, kan leses av spesialiserte sensorer og stables eller lagvis for å skape fantastiske grafiske og nøyaktige fremstillinger av materialenes sammensetning.

Disse hyperspektrale sensorene og de unike tredimensjonale bildene de lager, er kjernen i hyperspektral analyse. De hyperspektrale "signaturene" for de fleste materialer er kjent, og dette gjør det mulig for analytikere å identifisere nøyaktig hvilket materiale som er skannet ut. Teknologien gjør lett arbeid med sysler som mineralutforskning, som tidligere var krevende og tidkrevende. Hyperspektrale sensorer montert i fly kan lage utrolig detaljerte flerdimensjonale modeller av store landområder i løpet av en kort periode. Disse modellene består av lag som representerer en spesifikk reflektert bølgelengde og gir et bredt utvalg av materialidentifikasjon.

Teknologien har mange bruksområder utenfor de åpenbare geologiske og mineralogiske anvendelsene. For eksempel kan landbruksnæringen dra fordel av hyperspektral analyse, ettersom bildene som genereres kan indikere nærings- og vannnivå i avlingsstander. Tilstedeværelsen av sykdommer som forårsaker dyre proteiner i husdyrfôr, kan også påvises ved bruk av hyperspektral avbildning. På denne måten hjelper bildebehandlingen med å unngå forhold som gal ku.

Militær- og rettshåndhevelsesarenaene ser også betydelig bruk av hyperspektral analyse. Hyperspektrale bilder kan hjelpe etterforskere med å identifisere nylig gravde graver eller begravde gjenstander, for eksempel. Den samme funksjonaliteten muliggjør også identifisering av underjordiske plasseringer i militære applikasjoner. Hyperspektral avbildning lar også militærpersonell spore troppebevegelser og skille mellom kamuflasjemaling og levende vegetasjon. Denne teknologien ble også brukt mye i humanitære prosjekter for å identifisere gamle minefelt og våpencacher.