多光谱成像-棱镜技术助力新质生产力的多元应用——皆爱科技田广兴先生.pdf

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1、1多光谱成像棱镜技术助力新质生产力的多元应用JAI 全球资深应用工程师 田广兴010203040506基于棱镜成像技术原理及应用不同应用的多光谱技术JAI简介机器视觉光谱需求Agenda总结：JAI 产品矩阵研发部门丹麦美国日本生产制造丹麦美国日本新加坡60年的行业历史积淀销售与运营 丹麦中国美国德国荷兰新加坡日本韩国总部和地区办事处丹麦(总部)中国日本美国新加坡韩国德国JAI简介47 7 大领域&多种应用工厂自动化机器视觉市场智能交通系统电子及半导体视觉引导式机器人自动检测物流仓储航空影像超速监测公路及铁路检测路桥收费显微镜检查片剂检测药品检测数字病理生命科学及医疗体育赛事转播娱乐及虚拟现实

2、其他体育、娱乐及其他食品和饮料水果和肉类颗粒检测商标和包装饮品检测农业卷筒检测印刷检测柔性/刚性检测回收及垃圾分类邮政快递分拣木材检测航空应用自动驾驶汽车和无人机军工制造边境检查及面部识别航空、国防和监控当代机器视觉光谱需求短波红外(SWIR)(1000nm 1700nm)近红外(NIR)(700nm 1000nm)可见光(400nm 700nm)UV200nm-400nmJAI 广泛全面的技术面阵扫描线阵扫描单传感器多传感器结合多个传感器以实现无与伦比的性能的棱镜分光式相机实现高可靠性和成本效益单板相机SPARKSWEEPSWEEP+WAVE APEXFUSIONAPEX MEDICALGO

3、-XGOGO-8105M-5GE-UVSW-4010Q-MCL新!7不同应用的多光谱技术81高光谱成像多光谱成像 用于完整的光谱分析/光谱特征分析 许多波段可能对特定应用并不提供有效信息 用于特定应用需求 通常包含2 2个或多波段 波段位置和大小是离散的 每个波段针对特定应用有其特定的用途高光谱/多光谱321n.9VisibleNIRTwo separate camerasMulti-sensor dichroic prism camera常见的多光谱成像技术10两台独立的相机两台独立的相机主要优势：易于采购，选择多样。主要缺点：由于光学视差的原因，很难实现精确的像素对齐/图像融合；需要构建和

4、维护两套独立的成像系统适用应用场景：可以接受每个波段单独分析；可以接受单独波段中合格或者不合格步骤。11多传感器多光谱棱镜相机多传感器多光谱棱镜相机2-sensors3-sensors主要优势：1.公共光学路径：各波段共享同一光学路径，拍摄视野无偏差。2.各波段同时捕获：多个传感器同时工作，没有延迟。3.每个传感器全分辨率：每个传感器在其波段内提供全分辨率图像。4.光谱分离性好且感光能力强：精确分离各波段，增强感光能力。5.高帧率：提供高帧率成像，适合动态场景。6.紧凑的系统设计：减少设备占用空间，便于集成。12棱镜技术详解13棱镜技术光学组合:具有不同折射率的多种玻璃组件多重二向色镀膜:内部

5、全反射:过滤反射:传输Sensor 2Sensor 3Sensor 1n1n2n114棱镜镀膜技术 基于薄膜干涉（气相沉积）仅指定范围波段的光可以透过 高通/低通/带通III入射光的光谱强度输出1的光谱强度输出2的光谱强度n1n2Source:Wikipedia15棱镜技术成像优势及应用1616基于棱镜技术 成像TRUEGREENTRUEREDTRUEBLUE 更高的灵敏度 更高的空间分辨率 更出色的颜色准确度RRRRRRRRBB更真实的色彩成像拜耳 插值成像拜耳 技术 成像 需要后期插值算法 颜色干扰高棱镜分光相机中更少的颜色串扰AP-3200T 3-CMOS camera更精确的棱镜涂层，

6、可以减少颜色干扰并提高颜色精度。RGB三通道的曲线坡度很陡，并且每个波段的区域极好地分离开来。因此，通道之间的干扰极少，确保了可以获得准确的色值。典型的拜耳(拜耳)相机(IMX249)图像传感器表面贴有彩色滤光片，每个相机只对R、G、B中的一个颜色感应，参考相邻的像素颜色来近似还原图像颜色。且画素间的波长分布会发生重叠，产生干扰。独立的曝光控制 使用基于快门的白平衡技术来最小化图像噪声。FLEX-EYETM的概念定制光谱选择和组合你所需要的组件，并根据你想捕捉的光谱进行定制棱镜底座选择：可选择2道或3道二分色棱镜。