Co to jest obraz hiperspektralny?

Obraz hiperspektralny to obraz obejmujący całe spektrum światła. Te obrazy są zwykle używane do znajdowania informacji niewidocznych dla ludzkiego oka. Niektóre rzeczy, od olejów po choroby roślin, pokazują się inaczej, gdy są fotografowane przy użyciu niewidocznego światła. Ta właściwość pozwala ludziom zlokalizować śladowe ilości substancji po prostu na podstawie zdjęcia, a nie szczegółowych badań. Proces tworzenia obrazu hiperspektralnego jest drogi, ale często jest tańszy niż ślepe metody testowania.

Światło widzialne to tylko niewielka ilość światła, które świeci na ziemi. Te inne pasma światła, takie jak podczerwień lub ultrafiolet, są zawsze obecne, ale poza zasięgiem ludzkiego oka. Niektóre substancje wyglądają inaczej w tych światłach, pod warunkiem, że ktoś je zobaczy. Te elementy mogą świecić w dziwnych kolorach lub mogą się wyróżniać, prawie jak obraz 3D.

Używając obrazu hiperspektralnego, ludzie próbują wykorzystać te właściwości. Pierwotnym zastosowaniem tej technologii było znalezienie ropy i minerałów. Śladowe ilości materiału w glebie spowodowałyby przesunięcia w niewidzialnym spektrum światła. Po użyciu zdjęć do znalezienia prawdopodobnych lokalizacji zasobów naturalnych ludzie mogli wejść i przeprowadzić testy w określonych obszarach. Wyeliminowało to potrzebę stosowania losowych lub ślepych metod testowania, a jednocześnie przyspieszyło proces i obniżyło jego koszt.

Od tego czasu technologia przeniosła się na inne obszary, w szczególności na rolnictwo. Za pomocą obrazu hiperspektralnego można monitorować takie parametry, jak nasycenie i skład gleby, a także zdrowie roślin. Rośliny pochłaniają różne fale niewidzialnego światła w zależności od ich ogólnego stanu zdrowia; monitorując tę ​​właściwość, hodowca może zauważyć problem na długo zanim będzie widoczny na roślinie.

Obraz hiperspektralny składa się z wielu warstw pojedynczych obrazów; każdy z nich reprezentuje określoną częstotliwość światła. Warstwy te układają się jeden na drugim, tworząc obraz w kształcie sześcianu pokazujący całe spektrum światła. Siła emisji światła staje się oczywista podczas przechodzenia przez obrazy, ponieważ silniejsze źródła przepychają więcej częstotliwości.

Ta technologia jest niezwykle dokładna i łatwa w użyciu. Jedyną prawdziwą wadą obrazu hiperspektralnego jest koszt sprzętu i przechowywania informacji. Gdy ceny tych obszarów spadają, obrazowanie hiperspektralne przenosi się na coraz więcej obszarów. Technologia ta znajduje się już w niektórych obszarach nadzoru i budownictwa wysokiej klasy, ale malejące koszty tworzą zastosowania w medycynie, bezpieczeństwie domowym i astronomii.