SpectraTrack:超像素,百/秒和千通道的高光谱成像.

科学领域:

• 光学和光子学 在光学和光子学.
• 计算成像技术的成像
• 频谱学是一种光谱学.

背景情况:

• 超光谱成像 (HSI) 为材料识别提供了丰富的光谱签名,但由于带宽限制,在平衡空间,时间和光谱分辨率方面存在困难.
• 现有的HSI技术往往会损害一个分辨率方面,以增强其他方面,限制实时应用.

研究的目的:

• 推出SpectraTrack,一个计算HSI方案,旨在同时实现高空间,时间和光谱分辨率.
• 调查空间-时间-光谱复杂化原理,以增强HSI数据采集.

主要方法:

• 开发了一种两摄像头系统:用于高光谱数据的线扫描成像光谱仪和用于运动流动的RGB摄像头.
• 利用捕获的运动流来指导高光谱数据的重建,将扫描的光谱重新整合到4D视频中.
• 利用HSI视频中固有的时空光谱复杂化原理.

主要成果:

• 通过1200个光谱通道,以每秒100 (fps) 的速度实现了千兆像素高光谱成像 (HSI).
• 在可见至近红外 (VIS-NIR) 范围内同时展示了高空间,时间和光谱分辨率.
• 通过整合运动信息,成功重建了4D高光谱视频.

结论:

• 通过克服传统的解决方案权衡,SpectraTrack在HSI方面取得了突破.
• 该系统显示了需要高性能HSI的应用程序的巨大潜力,例如基于无人机的反振动成像和高通量反伪造.
• 这种计算方法使视频速率HSI具有前所未有的分辨率能力.