Гиперспектральная система видимого диапазона на базе интерферометра Фабри — Перо
https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).78-83
Аннотация
Рассматриваются основные отличия гиперспектральных систем от мультиспектральных систем, а также принципы формирования гиперспектральных изображений (гиперкуба данных) и их обработки с целью анализа спектральных характеристик исследуемых объектов. Кроме этого, рассматриваются варианты построения гиперспектральных систем видимого диапазона на основе методов пространственного и спектрального сканирования. Подробно описывается гиперспектральная система видимого диапазона на основе интерферометра Фабри — Перо. Приводится ее структурная схема и принцип работы. Анализируются технические характеристики проектируемой гиперспектральной системы, а также рассматриваются вопросы ее математического и полунатурного моделирования, что, в свою очередь, позволяет минимизировать ошибки, связанные с анализом спектральных характеристик, а также обеспечивает возможность отработки алгоритмов работы данной системы при решении задач обнаружения объектов. Приводятся аналитические выражения для оценки спектральной избирательности системы.
Об авторах
В. М. Гареев
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
М. В. Гареев
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Н. И. Лебединский
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Н. П. Корнышев
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Д. А. Серебряков
Новгородский государственный университет имени Ярослава Мудрого
Россия
Россия
Список литературы
1. Бельский А.Б. Применение гиперспектрометров для решения задач по обнаружению, распознаванию объектов в составе вертолетов // Актуальные вопросы исследований в авионике: теория, обслуживание, разработки. Сб. науч. ст. по мат. VI Междунар. науч.-практ. конф. «АВИАТОР», 14–15 февраля 2019 г. Воронеж: ВУНЦ ВВС «ВВА», 2019. С.91–97.
2. Lu G., Fei B. Medical hyperspectral imaging: A review // J. Biomed. Opt. 2014. Vol.19. Article number: 010901. DOI: https://doi.org/10.1117/1.JBO.19.1.010901
3. Feng Y.Z., Sun D.W. Application of hyperspectral imaging in food safety inspection and control: A review // Crit. Rev. Food. Sci. 2012. Vol.52(11). P.1039–1058. DOI: https://doi.org/10.1080/10408398.2011.651542
4. Adão T., Hruška J., Pádua L. et al. Hyperspectral imaging: A review on UAV-based sensors, data processing and applications for agriculture and forestry // Remote Sens. 2017. Vol.9. Article number: 1110. DOI: https://doi.org/10.3390/rs9111110
5. Klein M.E., Aalderink B.J., Padoan R. et al. Quantitative hyperspectral reflectance imaging // Sensors. 2008. Vol.8(9). P.5576–5618. DOI: https://doi.org/10.3390/s8095576
6. Rosi F., Miliani C., Braun R. et al. Noninvasive analysis of paintings by mid-infrared hyperspectral imaging // Angew. Chem. Int. Ed. Engl. 2013. Vol.52(20). P.5258–5261. DOI: https://doi.org/10.1002/anie.201209929
7. Nie Y., Xiangli B., Zhou J., Wei X. Design of airborne imaging spectrometer based on curved prism // Proc. SPIE. 2011. Vol.8197. Article number: 81970U. DOI: https://doi.org/10.1117/12.904270
8. Zhou G., Cheo K. K. L., Du Y. et al. Hyperspectral imaging using a microelectrical-mechanical-systemsbased in-plane vibratory grating scanner with a single photodetector // Opt. Lett. 2009. Vol.34(6). P.764–766. DOI: https://doi.org/10.1364/OL.34.000764
9. Gat N. Imaging spectroscopy using tunable filters: a review // Proc. SPIE. 2000. Vol.4056. P.50–64. DOI: https://doi.org/10.1117/12.381686
10. Barducci A., Guzzi D., Lastri C. et al. Theoretical aspects of Fourier transform spectrometry and common path triangular interferometers // Opt. Express. 2010. Vol.18(11). P.11622–11649. DOI: https://doi.org/10.1364/OE.18.011622
11. Naylor D.A., Gom B.G. SCUBA-2 imaging Fourier transform spectrometer // Proc. SPIE. 2004. Vol.5159. P.91–101. DOI: https://doi.org/10.1117/12.506395
12. Alcock R. and Coupland J. A compact, high numerical aperture imaging Fourier transform spectrometer and its application // Meas. Sci. Technol. 2006. Vol.17(11). P.2861–2868. DOI: http://dx.doi.org/10.1088/0957-0233/17/11/001
13. Pisani M., Zucco M. Fourier transform based hyperspectral imaging [Электронный ресурс] // Fourier transforms — approach to scientific principles. Chap. 21. 2011. URL: https://www.intechopen.com/chapters/15162 (дата обращения: 30.05.2022).
14. Schumann L.W., Lomheim T.S. Infrared hyperspectral imaging Fourier transform and dispersive spectrometers: comparison of signal-to-noise based performance // Proc. SPIE. 2002. Vol.4480. P.1–14. DOI: https://doi.org/10.1117/12.453326
15. Fellgett P.B. On the ultimate sensitivity and practical performance of radiation detectors // Journal Opt. Soc. Am. 1949. Vol.39. P.970–976. DOI: https://doi.org/10.1364/JOSA.39.000970
Рецензия
Для цитирования:
Гареев В.М., Гареев М.В., Лебединский Н.И., Корнышев Н.П., Серебряков Д.А. Гиперспектральная система видимого диапазона на базе интерферометра Фабри — Перо. Вестник Новгородского государственного университета. 2022;(3(128)):78-83. https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).78-83
For citation:
Gareev V.M., Gareev M.V., Lebedinsky N.I., Kornyshev N.P., Serebryakov D.A. Hyperspectral visible range system based on the Fabry–Pérot interferometer. Title in english. 2022;(3(128)):78-83. (In Russ.) https://doi.org/10.34680/2076-8052.2022.3(128).78-83
Просмотров:
51
Послать статью по эл. почте 