Mitä ovat hyperspektrianturit?

Hyperspektrianturit ovat laitteita, jotka tallentavat kuvia käyttämällä laajaa osaa sähkömagneettisesta spektristä. Nämä anturit tallentavat kuvan useissa viipaleissa tai spektrikaistoissa, joista jokainen edustaa osaa spektristä. Nämä spektrikaistat yhdistetään sitten kolmiulotteiseksi yhdistelmäkuvaksi. Tuloksena olevat kuvat tai hyperspektrikuutiot mahdollistavat skannatun alueen muodostavien materiaalien tai mineraalien lopullisen syväkerrosanalyysin. Hyperspektrikuvaus on arvokas diagnostinen työkalu fysiikan, maatalouden, valvonnan ja mineralogian aloilla.

Ihminen voi erottaa kuvia vain sähkömagneettisen spektrin näkyvän valon osassa. Useat luonnossa olevat olennot, kuten mantis-katkarapu, voivat “nähdä” esineitä paljon laajemmalla alueella, mukaan lukien ultravioletti- ja infrapunavalo. Hyperspektriantureilla on samat laajat spektriherkkyysominaisuudet ja ne havaitsevat ihmissilmälle näkymätön heijastuneen valon aallonpituudet. Hyperspektraalinen kuvantamislaitteisto tallentaa nämä kuvat aallonpituuksilla määritellyiksi viipaleiksi tai spektrikaistoiksi. Erilaiset materiaalit ja mineraalit heijastavat erillisiä valon aallonpituuksia ainutlaatuisella tavalla, jolloin laite pystyy rakentamaan tarkan sommittelupoikkileikkauskuvan mistä tahansa kohteesta.

Useimpien materiaalien spektraaliset “allekirjoitukset” ovat tunnettuja tekijöitä, mikä helpottaa anturin sieppaaman tiedon tunnistamista. Tämä voi nopeuttaa huomattavasti malmien ja öljyn etsintäprosessia. Hyperspektrisiä antureita tämän tyyppisessä etsinnässä kuljetetaan tyypillisesti kevyissä lentokoneissa ja kerätyt tiedot rinnastetaan laskeutumisen yhteydessä. Maantieteellistä spektrianalyysiä tehdään myös avaruudesta satelliiteilla sijaitsevien antureiden avulla. Näissä tapauksissa kerätyt tiedot lähetetään takaisin maahan radiolinkin kautta.

Hyperspektrisiä antureita käytetään yleisesti myös maatalousteollisuudessa. Siellä niitä käytetään kuvien luomiseen, jotka voivat auttaa kasvitautien puhkeamisen varhaisessa havaitsemisessa. Niitä käytetään myös pystyvien viljelykasvien ravinnetasojen ja ympäröivän maaperän vesipitoisuuden määrittämiseen. Toinen tärkeä hyperspektrisen kuvantamisen käyttötapa maataloudessa on eläinproteiinien havaitseminen karjan rehuissa. Näitä tietoja käytetään sitten vastatoimenpiteenä leviäviä eläinsairauksia, kuten hullun lehmän tautia, vastaan.

Turvallisuus- ja valvontateollisuus ovat myös säännöllisiä hyperspektrianturien käyttäjiä. Näissä sovelluksissa antureita käytetään erottamaan aito kasvillisuus ja naamiointimaalit ja havaitsemaan raskaan liikenteen alueet. He voivat myös paikantaa maanalaisia ​​sijoituksia ja tunnistaa miinakenttien sijainnin. Tutkijat voivat myös käyttää hyperspektrisiä antureita paikantaakseen äskettäin häiriintyneen maan, joka voi osoittaa hautojen tai haudattujen esineiden sijainnin.