能在無人機(jī)上實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的成像能力的高光譜成像儀
在一項(xiàng)新的研究中,研究人員使用3D打印技術(shù)和低成本部件來制造一種廉價(jià)的高光譜成像儀,它可以使用到機(jī)載無人機(jī)上。這種技術(shù)為相關(guān)應(yīng)用提供一個(gè)新型的成像儀,使傳統(tǒng)昂貴的分析技術(shù)獲得更廣泛的應(yīng)用。 高光譜成像儀產(chǎn)生的圖像像一個(gè)傳統(tǒng)的彩色攝像機(jī)可檢測(cè)到幾百種顏色,而不是普通相機(jī)檢測(cè)的三種顏色那樣。高光譜圖像的每個(gè)像素包含覆蓋整個(gè)可見光譜的信息,提供可用于自動(dòng)檢測(cè)和分類對(duì)象或測(cè)量海洋顏色以繪制有害藻類水華的數(shù)據(jù)情況。而傳統(tǒng)的高光譜成像儀需要花費(fèi)數(shù)萬美元,而且很笨重。 在美國光學(xué)學(xué)會(huì)(OSA)的《Optics Express》雜志上,研究人員詳細(xì)介紹如何制作可見光波長的高光譜成像儀重量不到半磅,而花費(fèi)少于700美元(USD)。他們的研究表明,這些成像可以從一艘無人駕駛飛機(jī)上獲取光譜數(shù)據(jù)。 上圖所示是研究人員使用3D打印技術(shù)制作的光學(xué)顯微鏡的支架(黑色矩形片),用來制作廉價(jià)的小型高光譜成像儀?尚行栽囼(yàn)表明,三維打印可以用來制作精確到光學(xué)系統(tǒng)的原型零件。圖片來源:斯瓦爾巴德島大學(xué)中心 “我們的工具可以非常有效地使用了無人駕駛飛機(jī)或無人機(jī)獲得的光譜圖像,” 來自挪威斯瓦爾巴德島大學(xué)研究中心組長Fred Sigernes說,“這意味著,高光譜成像可以用來繪制大片地形,例如,不需要租用飛機(jī)或直升機(jī)運(yùn)載昂貴的大型儀器! 打印正確的部分 桌面3D打印機(jī)大大緩解了制造定制的光學(xué)成像所需的過程!袄媒饘僦圃煳锲肥琴M(fèi)時(shí)的,還是非常昂貴的,“sigernes說!叭欢,3D打印塑料是便宜的,而且是非常有效的,甚至復(fù)雜的部分,如所需的部分持有光柵分散光。我能打印好幾個(gè)版本并嘗試不斷試用它們。” 研究者采用所謂的推掃技術(shù)創(chuàng)造了高光譜成像儀,采用精確的線掃描建立光譜圖像。研究人員增加了一個(gè)穩(wěn)定系統(tǒng)的設(shè)置,使無人駕駛的運(yùn)動(dòng)不會(huì)扭曲的圖像,因?yàn)樗呛笃谏傻摹?span style="display:none"> ZVW'>M7. |