靠“谱”追“光”,看到又Get到


光作为电磁辐射的一种,按波长和频率可划分成不同的波段:将单色光按波长(或频率)不同而依次排列就可以得到由紫外光、可见光、红外光组成的光学频谱。
不同的物体对不同波段的光的吸收和反射效应也各有不同,通过分析物体反射或吸收的光谱,可以帮助我们认识其化学组成和相对含量

本期,我们将向大家分享关于光谱成像分析技术的应用案例:

我们可以将光谱划分为多个小范围的窄带波段,对被测物体进行成像,获得其在每一个窄带波段的成像图片,结合算法软件,融合成像和光谱信息,从而实现对被测物体的鉴别和筛选以及进一步的分析。

光谱成像分析应用于原材料甄别

应用背景:

对生产制造的质量控制而言,原料的甄别与筛选是关键环节。

在食品、饮料、烟草或农产品分析筛选应用中,经过第一道人工采摘环节或制造工序后的原料中有时会混杂着较多的外部杂质,且部分产品良品与劣品之间的外形比较近似,无明显的外形区分特征,对快速、精准的工业化筛选带来了不小的挑战

应用详情

在机器视觉成像的基础上引入光谱分析环节,利用已知的光谱吸收或发射特征来鉴别材料。

以烟草生产环节中,烟叶原料的筛选为例:


在开始捕捉光谱之前  应进行样品图像、空间和波长校准过程,对材料颜色、大小、形态和表面纹理进行表征,随后通过光谱成像仪获得材料表面的光谱组成和空间位置信息。


在精细检测环节,采用Navitar Pixelink PL-A741黑白相机+Navitar zoom 7000光学成像镜头、ImSpector高光谱成像摄谱仪,在400 到1000 nm波段对烟叶进行成像分析,应用670nm的激光和具有多发射线的汞氩灯作为光源。

多光谱成像技术具有非接触式和无损的两大优势,补足了传统筛选工序仅能就重量、密度、外形分析的局限,结合算法,实现对原材料的精准鉴别和筛选。


显微光谱成像应用

近年来,结合光学显微成像技术、光谱特征分析和深度学习算法的显微高光谱成像分析手段,能够提供更为丰富的空间和光谱信息,得到越来越多的研究人员和应用行业的重视:

  • 通过光学显微成像系统,直观呈现被视物体的二维结构特征;

  • 通过光谱分析获得待检样本上某一点在目标波段的完整光谱,获得其化学和物理组成特征信息;

如下图所示的医学高光谱影像分析环节,研究人员将二维的图像信息和一维的光谱信号结合为一个三维立方体,表征样本结构的同时也反映了不同特性生物组织的光谱信息,有助于区分不同的病理组织成分:

  

光谱成像技术将空间信息与光谱信息结合在一起,结合形态表征以及光谱分析功能,在环境治理、农产品检测、文物鉴定、材料分析、生命科学、精准医学分析等领域展现了巨大的应用潜力。

我们的显微镜头系列均为🔗模块式设计,紧凑坚固可实现任意角度的安装,复消色差光学性能,为后续的功能升级提供了足够的扩展空间和卓越的成像基础旨在协助用户轻松集成包括光谱分析仪器在内的其他功能模块到成像光路中,构建包括高光谱显微成像设备在内的综合型的成像分析系统。

NAVITAR  

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Navitar China Lab

邮箱:Anthony.wang@navitar.com

网站:  www.navitar.com 

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