使用近紅外光譜成像相機(jī)進(jìn)行偽色彩模擬

發(fā)布日期：2024-02-18      瀏覽次數(shù)：541

使用近紅外光譜成像相機(jī)進(jìn)行偽色彩模擬




使用近紅外光譜成像相機(jī)創(chuàng)建偽彩色圖像 - 肉眼看起來相同顏色的物質(zhì)之間的差異可視化 -

光譜成像應(yīng)用的一個例子是利用近紅外區(qū)域的光譜信息通過偽彩色模擬將肉眼無法區(qū)分的物質(zhì)之間的差異可視化。
在這里，我們將介紹三個使用近紅外光譜成像相機(jī)對肉眼難以區(qū)分的物質(zhì)進(jìn)行偽彩色模擬的示例。

• 果實成分（白色粉末）

• 透明塑料材質(zhì)

• 白色藥片

1.水果成分（白色粉末）

水果中含有的六種主要呈味物質(zhì)包括甜味成分葡萄糖、果糖和蔗糖，以及酸味成分檸檬酸、蘋果酸和琥珀酸。
當(dāng)作為單一化合物來看時，這些物質(zhì)都是肉眼難以區(qū)分的白色粉末。
在這里，我們使用光譜成像相機(jī)[SPECT-200 nir-3]在近紅外區(qū)域（1300-2150 nm）拍攝了這六種白色粉末，并利用分析軟件的“偽彩色模擬"功能識別材料之間的差異。讓我們將其想象為顏色的差異。



首先，右側(cè)顯示了使用光譜成像相機(jī)[SPECT-200 nir-3]在近紅外區(qū)域（1300-2150 nm）拍攝六種水果成分所獲得的光譜。

這六種成分用肉眼很難區(qū)分，但可以看出在近紅外區(qū)域光譜反射率存在差異。

比較六個光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長。
這次，我們將1470nm的波長設(shè)置為藍(lán)色，將1780nm的波長設(shè)置為綠色，將2000nm的波長設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。









肉眼觀察時，這六種成分呈現(xiàn)為白色粉末，但在偽彩圖像中，可以看到每種成分都有不同的顏色，可以區(qū)分。

2、透明塑料材質(zhì)

塑料材質(zhì)有很多種，但很多都很難用肉眼辨別。
這里，聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、PET、氯乙烯（PVC）和丙烯酸（PMMA）六種透明塑料材料被用作 950 近紅外區(qū)域的光譜成像相機(jī)-1700 nm.使用[SPECT-CAM-100 nir2]拍攝，我們將使用附帶軟件的“偽色彩模擬"功能將材料的差異可視化為顏色的差異。



首先，使用 950-1700 nm 光譜成像相機(jī) [SPECT-CAM-100 nir2] 對六種透明塑料材料進(jìn)行拍攝，獲得如右圖所示的光譜。

比較六個光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長。
這次，我們將1100nm的波長設(shè)置為藍(lán)色，將1150nm的波長設(shè)置為綠色，將1180nm的波長設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。












盡管塑料材料在肉眼看來是無色透明的，但可以通過利用近紅外區(qū)域波長差異的偽彩色模擬來區(qū)分它們，并且我們發(fā)現(xiàn)可以將顏色差異可視化。

3、白色藥片

我相信使用近紅外光譜成像來檢測制藥過程中的異物污染是一種常見的需求。
這里，使用光譜成像相機(jī) [SPECT-CAM-100 nir2] 在 950-1700 nm 的近紅外區(qū)域拍攝八種白色藥片，并使用附帶的軟件“偽"檢測藥片之間的顏色差異。色彩模擬功能。讓我們想象一下差異。



我們收集胃腸藥、抗過敏藥、美白口服藥等常見的白色藥片，用近紅外光譜成像相機(jī)拍攝，得到如右圖所示的光譜。

比較 8 個光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長。
這次，我們將1420nm的波長設(shè)置為藍(lán)色，1520nm的波長設(shè)置為綠色，1650nm的波長設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。









其中8個還包括糖衣片，可見的顏色差異被認(rèn)為是由于基材的差異而不是活性成分的差異造成的，我們發(fā)現(xiàn)可以通過利用這些差異的偽色模擬將其可視化。

■關(guān)于附帶軟件中包含的色彩合成模擬器

光譜成像相機(jī)[SPECT-CAM-vis]、[SPECT-CAM-nir1]和[SPECT-CAM-100 nir2]附帶的軟件具有通過將獲取的圖像乘以感光度來創(chuàng)建合成圖像的功能功能等等我都是。
除了能夠加載任何函數(shù)之外，您還可以自由設(shè)置函數(shù)的值來操作音頻圖形均衡器。
這允許您模擬各種顏色的外觀。









●合成色模擬器的應(yīng)用

• 具有特征靈敏度特性的光譜濾波器設(shè)計

• 模擬各種色覺引起的外觀

• 偽彩色構(gòu)圖

  
  

光譜成像裝置

這是為光譜成像設(shè)備開發(fā)的光學(xué)單元。單個單元可以獲得直線上的一維光譜信息。它體積小、重量輕，具有高堅固性和鋼性，并且可以通過多種方式進(jìn)行定制，以滿足您的需求。根據(jù)可獲得的波長范圍，有多種類型可供選擇。有關(guān)此處未列出的波長范圍，請隨時與我們聯(lián)系。

• SPECT-100 vis [可見型]

• SPECT-100 nir1 [近紅外 I 型（600-1100 nm）]

• SPECT-100 nir2 [近紅外 II 型 (950-1700 nm)]

光譜成像相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)測量系統(tǒng)

這是一種光譜成像相機(jī)，通過將光譜成像單元安裝到掃描裝置中，可以獲取二維光譜信息。

• SPECT-CAM-100 vis [可見型]

• SPECT-CAM-100 nir1 [近紅外 I 型（600-1100 nm）]