什么是高光譜成像相機(jī)?
來(lái)源：m.yunshuchuan.com 發(fā)布時(shí)間：2023年08月05日
HyperCam相機(jī)是由華盛頓大學(xué)和微軟研究院公共研發(fā)的一款低成本高光譜相機(jī)，能夠分辨肉眼很難發(fā)現(xiàn)的細(xì)節(jié)。華盛頓大學(xué)和微軟研究院正在研究HyperCam相機(jī)，使用可見(jiàn)光和近紅外光來(lái)分辨物體表面人眼不可見(jiàn)的細(xì)節(jié)信息。工業(yè)應(yīng)用中的高光譜相機(jī)通常要花費(fèi)幾千到幾萬(wàn)美元，但是HyperCam相機(jī)只要花費(fèi)800美元。開(kāi)發(fā)商介紹說(shuō)，如果是作為智能手機(jī)的附加攝像頭，成本可以控制到50美元。
消費(fèi)級(jí)高光譜相機(jī)可以讓使用者在水果雜貨店找到最好的鱷梨，或者讓他們?cè)谝曨l游戲中通過(guò)球員手的特點(diǎn)分辨不同的球員。
HyperCam相機(jī)使用17個(gè)波段進(jìn)行成像，圖像經(jīng)軟件分析和處理之后，將有用的信息呈現(xiàn)給用戶。
“它可以挖掘所有不同的圖像，并將它們與普通相機(jī)或者人眼觀察到的圖像進(jìn)行比較，來(lái)找出二者成像的不同之處”，Mayank Goel博士介紹說(shuō)。Goel畢業(yè)于華盛頓大學(xué)，現(xiàn)在在微軟研究院工作。
與普通相機(jī)拍攝的圖像相比，HyperCam拍攝的圖像能夠詳細(xì)顯示人體獨(dú)特的靜脈血管特征。
當(dāng)HyperCam相機(jī)拍攝人手的圖像時(shí)，它顯示了不同個(gè)體獨(dú)特的靜脈和紋理特征。這可以用來(lái)通過(guò)手的特征來(lái)區(qū)分同一個(gè)游戲中不同的玩家。
為了測(cè)試HyperCam相機(jī)作為生物統(tǒng)計(jì)工具的可靠性和實(shí)用性，開(kāi)發(fā)人員拍攝了來(lái)自25位試驗(yàn)者的手部圖像，相機(jī)能夠以99%的正確率將他們區(qū)分開(kāi)來(lái)。
在另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究小組拍攝了10種不同水果，一星期內(nèi)不同時(shí)段的高光譜圖像，包括草莓、芒果、鱷梨等。HyperCam相機(jī)能夠以94%的正確率預(yù)測(cè)水果的成熟度，而其它的照相機(jī)成功率僅為62%。
“雖然現(xiàn)在還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，但是你可以想象將它們安裝在手機(jī)上的效果”，華盛頓教授Shwetak Patel介紹說(shuō)，“有了這樣的相機(jī)，你就可以去水果雜貨店，通過(guò)它檢測(cè)水果表面有什么特征，以及內(nèi)部是否壞了。他就像一個(gè)小型的食品安全保障應(yīng)用。”
但是該技術(shù)有一個(gè)缺點(diǎn)，即在光線較強(qiáng)的地方效果不好，Goel介紹說(shuō)。他表示，下一步工作重點(diǎn)將致力于解決這個(gè)問(wèn)題，并且縮小相機(jī)以能夠嵌入到移動(dòng)設(shè)備中。
該小組于9月在日本大阪的UbiComp2015會(huì)議上，描述了HyperCam相機(jī)的工作。
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消費(fèi)級(jí)高光譜相機(jī)可以讓使用者在水果雜貨店找到最好的鱷梨，或者讓他們?cè)谝曨l游戲中通過(guò)球員手的特點(diǎn)分辨不同的球員。
HyperCam相機(jī)使用17個(gè)波段進(jìn)行成像，圖像經(jīng)軟件分析和處理之后，將有用的信息呈現(xiàn)給用戶。
“它可以挖掘所有不同的圖像，并將它們與普通相機(jī)或者人眼觀察到的圖像進(jìn)行比較，來(lái)找出二者成像的不同之處”，Mayank Goel博士介紹說(shuō)。Goel畢業(yè)于華盛頓大學(xué)，現(xiàn)在在微軟研究院工作。
與普通相機(jī)拍攝的圖像相比，HyperCam拍攝的圖像能夠詳細(xì)顯示人體獨(dú)特的靜脈血管特征。
當(dāng)HyperCam相機(jī)拍攝人手的圖像時(shí)，它顯示了不同個(gè)體獨(dú)特的靜脈和紋理特征。這可以用來(lái)通過(guò)手的特征來(lái)區(qū)分同一個(gè)游戲中不同的玩家。
為了測(cè)試HyperCam相機(jī)作為生物統(tǒng)計(jì)工具的可靠性和實(shí)用性，開(kāi)發(fā)人員拍攝了來(lái)自25位試驗(yàn)者的手部圖像，相機(jī)能夠以99%的正確率將他們區(qū)分開(kāi)來(lái)。
在另外一個(gè)實(shí)驗(yàn)中，研究小組拍攝了10種不同水果，一星期內(nèi)不同時(shí)段的高光譜圖像，包括草莓、芒果、鱷梨等。HyperCam相機(jī)能夠以94%的正確率預(yù)測(cè)水果的成熟度，而其它的照相機(jī)成功率僅為62%。
“雖然現(xiàn)在還沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，但是你可以想象將它們安裝在手機(jī)上的效果”，華盛頓教授Shwetak Patel介紹說(shuō)，“有了這樣的相機(jī)，你就可以去水果雜貨店，通過(guò)它檢測(cè)水果表面有什么特征，以及內(nèi)部是否壞了。他就像一個(gè)小型的食品安全保障應(yīng)用。”
但是該技術(shù)有一個(gè)缺點(diǎn)，即在光線較強(qiáng)的地方效果不好，Goel介紹說(shuō)。他表示，下一步工作重點(diǎn)將致力于解決這個(gè)問(wèn)題，并且縮小相機(jī)以能夠嵌入到移動(dòng)設(shè)備中。
該小組于9月在日本大阪的UbiComp2015會(huì)議上，描述了HyperCam相機(jī)的工作。
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