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01“譜像”Image-RT系列高光譜相機

高光譜成像儀（也稱光譜相機或高光譜相機、高光譜儀），是將分光元件與面陣列相機完美結合，可同時、快速獲取光譜和影像信息；可應用于諸多領域的科學研究及工業自動化檢測。

為滿足根系掃描的技術應用，雙利合譜推出新一代光譜成像系統，雙利合譜推出新一代光譜成像系統，雙利合譜推出新一代光譜成像系統，解決目前行業應用中的眾多瓶頸問題，又解決目前行業應用中的眾多瓶頸問題。結合多年來的產品開發經驗和在各行業中的應用成果，針對硬件系統、軟件采集控制模組、高效/全面的數據分析處理模組等進行了全方位的優化升級。

“RT”系列高光譜相機

RT系列光譜儀是一種以新型模式的光柵為分光元件的成像光譜儀；通過將這種成像光譜儀附加到面陣列探測器上，通過掃描獲得目標物的影像及其連續的光譜信息。

RT 系列成像光譜儀，采用高集成度的機械設計，配合絕對的影像修正光學設計，真正可實現無光學像差的成像，同時設計中考慮最佳的光通效率，既滿足實驗室的使用性能，同時也能夠滿足工業在線的長期使用的穩定性需求。

RT系列成像光譜儀的入射端采用狹縫設計，并采用獨創的全密封式設計，可保證在實際使用中不會因為環境的灰塵等影響光譜儀的內部光學元件，確保儀器的長期正常使用；出射端采用標準的C 型接口或U 型接口，可與各種標準C 型或U 型面陣列相機直接接配。

高幀速、高靈敏度InGaAs探測器有以下特點

• InGaAs讀出噪聲低，靈敏度高的成像優勢，還有高速的讀出速度，速度可以達到K級別；

• 任意ROI窗口設置，支持Skipping應用；

圖1 InGaAs探測器

新型成像光譜儀結構有以下特點（優勢）

• 光譜儀采用同軸管狀光學結構設計，規避離軸部件間帶來的偏差；

• 光譜儀避免偏振效應；反射式光柵由于表面必須鍍金屬反射膜，不可避免的造成不同偏振度光線的衍射效率不同。這種偏振效應的存在會造成測試目標反射率標定的誤差，而采用透射元件則可有效避免偏振效應的影響；

• 消除反射鏡組色差；

• 高數值孔徑，實現高通量；

• 高衍射效率的透射式光柵；

• 透射式光柵無偏振效應；透射式成像系統不存在離軸像差，成像質量更高，系統設計與調校也更方便；

• 短焦距透射成像能實現像差的幾何修正；

• 高通量的結構設計可滿足微光信號檢測；

• 具備連接幾何校正的成像鏡頭；

• 機械推掃方式，相機與位移機構的同步時序控制。在保證快速掃描下得到精確無變形的光譜影像數據，需將位移機構的位置與相機進行精確同步；

• 光譜可任意設置：選擇感興趣波段實現高速采集；

• 光譜采樣間隔可以設置；

高幀速InGaAs探測器有以下特點

• ROI窗口設置，支持波段Skipping抽行應用；

• 高/中/低增益模式設置；

• 支持高幀頻應用采集；

• 內置快門；

圖2  RT系列高光譜相機（非制冷）

波段截取/提取/提幀功能（優勢）

• 可自定義選取感興趣波長范圍；

• 光譜通道數可選；

• 可實現任意波長范圍內的光譜通道數量設置；

• 可通過設置波段數量來提升采集幀速；

校準/反演（優勢）

• 每組數據可獨立存儲，通過軟件實現一鍵式反射率校準；

• 可實現單獨、批量數據處理的處理；

• 通過輸入相應模型，可實時輸出反演結果；

Image-RT17系列高光譜相機

可與GaiaSorter、GaiaTracer、GaiaMicro、RootQuant-HSISWIR系統進行搭配使用；

定制暗(標)箱

測試植物表型、絕緣體材料、大面積煙草煙葉等體積較大的目標時，標準的暗箱無法滿足應用，為此設計定制版本的平臺來滿足用戶的實際需求。簡易平臺可以搭載“ image-λ”系列的高光譜相機并配合不同尺寸的精密電控平臺來實現高光譜數據影像的獲取，也可以兼容“GaiaField”系列高光譜相機，利用 GF 內置推掃結構或與外置電控平臺分別實現掃描成像的應用 ( 分別對應 ：相機移動、樣品移動 )。為用戶提供了“一機多用”的開放式平臺，節約了成本，提升了效率。

圖 定制暗箱系統(樣品移動)

優劣勢：

樣品移動時，確保狹縫對應目標照射區域 ( 線 ) 的光照均勻 ；測試液體時，容易晃動 ；

相機移動時，確保相機所采集區域 ( 面 ) 的光照均勻；無晃動 ；拍攝區域受限 ；

圖 定制暗箱系統(相機移動)

HSIA-DB高光譜暗箱

對需要在完全密閉的環境下進行測試的樣品而言，高光譜暗箱提供了非常好的全光譜波段的勻化光源，以及精密的電控掃描機構，大尺寸、可升降式的樣品臺。系統可兼容我司的 Image- λ 系列、GaiaField 系列產品。

如用戶對研究對象進行熒光高光譜研究，本暗箱兼容并預留相應的模塊來滿足熒光高光譜成像、普通 RGB、鍍膜式相機等成像的目的。針對不同的用戶群體，實現硬件模塊化、功能多樣化。

圖 高光譜暗箱

附件

GaiaSorter “蓋亞”系統高光譜分選系統針對不同的應用需求，需要考慮不同的光源（面光源、穹頂光源、透射光源），請按照實際應用需求進行選配，以便達到最佳效果。

同時，標準暗箱可選用不同波段的 LED、白光 LED、紫外燈等作為照明光源、詳細方案可與我司聯系。標準DB 暗箱不支持穹頂光源。

分選儀應用

·果蔬的水分、糖酸度、機械損傷、碰傷、內部腐敗、變質、蟲害以及肉類等畜產品的外物污染、殘留骨頭分選

·果蔬的顏色、形狀、大小等的分選

·批量的異物檢測（茶葉、糧食、食用油、醫藥等）

·可用于塑料、垃圾、礦石、木材等分選、精選

·藝術品檢測

·離線、在線機臺相結合

·植物表型監測

02.RootQuant-HSISWIR配套系統

RootQuant-HSISWIR高光譜根系成像儀暗箱方案

圖 高光譜根系成像儀暗箱

數據部分中兩高光譜相機均選用25mm鏡頭 ,保證視場角一致性。相機采用線掃模式，上下掃描，通過穹頂光源掃描根盒數據。

RootQuant-HSISWIR植物根表型近紅外高光譜成像系統掃描下根系效果，根盒面積為30cm*100cm下，900-1700nm下，掃描像素為640像素 , 512光譜通道下，數據空間分辨效果如圖所示：

900-1700nm下專用光學玻璃透射曲線

900-1700nm根部高光譜數據實測值