高光譜應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，可以應(yīng)用在以下領(lǐng)域

（1）農(nóng)業(yè)和植被

（2）食品

（3）垃圾回收

（4）地質(zhì)研究

（5）環(huán)境監(jiān)測(cè)

（6）醫(yī)療醫(yī)藥

（7）色彩測(cè)量

（8）國(guó)防安全

（9）航空領(lǐng)域

（10）汽車領(lǐng)域

更多探索領(lǐng)域……

近年來(lái)隨著無(wú)人機(jī)發(fā)展的日漸成熟，無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷拓展，例如，利用無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)對(duì)土壤氮磷鉀進(jìn)行了監(jiān)測(cè)研究，研究結(jié)果為土地的大范圍施肥提供決策依據(jù);通過(guò)無(wú)人機(jī)高光譜相機(jī)獲取水稻田的高光譜影像，進(jìn)而分析水稻的葉片氮含量，所構(gòu)建的模型精度為R2=0.85，研究結(jié)果為無(wú)人機(jī)高光譜遙感反演水稻氮水平提供了理論依據(jù);使用無(wú)人機(jī)搭載高光譜相機(jī)，可以測(cè)量樹(shù)上蘋(píng)果的糖含量，并在收獲季節(jié)之前預(yù)測(cè)質(zhì)量，確定其等級(jí)。

水份含量是許多行業(yè)中至關(guān)重要的一個(gè)參數(shù):

對(duì)于食品行業(yè)來(lái)說(shuō)，這個(gè)參數(shù)與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)。例如，它是肉類行業(yè)新鮮程度的指標(biāo)。在生產(chǎn)干果時(shí)，也需要對(duì)其進(jìn)行適當(dāng)監(jiān)測(cè)。

監(jiān)測(cè)燃料(如木船)的水份含量，以優(yōu)化燃燒過(guò)程和效率。

在造紙行業(yè)，水份含量需要在許多生產(chǎn)階段進(jìn)行監(jiān)控，以此來(lái)確保質(zhì)量。

在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中，葉片的水份含量是植物健康的良好指標(biāo)。

因此，監(jiān)測(cè)水份含量可以提高許多行業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量并幫助其優(yōu)化工藝。靈敏和精確的檢測(cè)技術(shù)正是我們所需要的，在這種背景下，Specim相機(jī)提供了多種方案。

水在近紅外光譜范圍內(nèi)具有很強(qiáng)的吸收特性，因此使用SpecimFX17來(lái)監(jiān)測(cè)其含量是十分清晰而明顯的。近紅外光譜結(jié)合化學(xué)計(jì)量算法可以定量地顯示水份含量。由于光譜成像結(jié)合了光譜和成像，因此FX17還可以繪制水份的空間分布，這對(duì)某些應(yīng)用(如精密農(nóng)業(yè)和肉類加工)至關(guān)重要。

在本案例中，我們研究了肉糜樣品的水份含量。水份含量與新鮮程度密切相關(guān)，且需要精確監(jiān)測(cè)，特別是在產(chǎn)品包裝之前。在這項(xiàng)研究中，Atria公司(考哈約基,芬蘭)提供了10個(gè)肉糜樣本，為了了解樣本的水份含量，我們找第三方實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行水份分析認(rèn)證(位于芬蘭塞伊奈約基的Seilab公司;方法為NMKL14:2012;見(jiàn)下表1)。

表1：本研究中包括每個(gè)樣品的水分含量(g/100g)。樣品3和9用于驗(yàn)證。

我們使用SpecimFX17高光譜相機(jī)測(cè)量樣品。它收集了圖像上每個(gè)像素的近紅外光譜(900- 1700nm)。這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)回歸模型轉(zhuǎn)換為水份含量。我們使用其中的8個(gè)樣本來(lái)建立和校準(zhǔn)模型，使用剩下的兩個(gè)樣本進(jìn)行驗(yàn)證(表1中用*表示)，最后使用perClassMira軟件處理數(shù)據(jù)。

塑料是多種材料(聚合物)與不同化合物和添加劑(如顏料或纖維)的組合，具體類別取決于其用途。目前，不同類型的塑料很難區(qū)分，這就是塑料難以分離和回收的原因。

奧爾胡斯大學(xué)生物與化學(xué)工程系的研究人員與Vestforbrnding、DanskAffaldsminimering Aps 和PLASTIX合作開(kāi)發(fā)了一種新的高光譜相機(jī)技術(shù)，可以分辨出12種不同類型的塑料之間的差異，涵蓋了絕大多數(shù)家用塑料類型。

目前使用近紅外技術(shù)(NIR)或通過(guò)密度測(cè)試來(lái)分離塑料，這些方法可以分離某些塑料成分(例如PE、PP和PET)，但精度與新技術(shù)不同，新技術(shù)能極大提高廢塑料的回收率。

使用高光譜技術(shù)開(kāi)展地質(zhì)研究目前是一種非常先進(jìn)技術(shù)手段，目前在CNK可以看到相關(guān)領(lǐng)域的系列文獻(xiàn)。

皮膚癌是常見(jiàn)的惡性腫瘤之一，由于它的早期表現(xiàn)同其他皮膚疾病相似，因此僅憑肉眼難以確診。而利用高光譜相機(jī)，則可以在五秒內(nèi)檢測(cè)到皮膚癌。相機(jī)應(yīng)用高分辨率超光譜成像技術(shù)，可捕捉到人肉眼看不到的表皮癥狀。相機(jī)在2秒內(nèi)可以掃描拍攝12平方厘米的皮膚，偵測(cè)任何皮膚癌的前兆?；颊吒鶕?jù)掃描的結(jié)果就能提前做好診療的準(zhǔn)備。普通相機(jī)拍攝時(shí)只能捕捉到幾個(gè)窄波段圖像，而高光譜相機(jī)則可以捕捉幾十個(gè)。相機(jī)將拍攝到的圖像整合成三維圖像，因此皮膚上的任何腫瘤都將被精確地放大和定位。

2018年5月9日，北京時(shí)間2時(shí)28分，我國(guó)在山西太原衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射“高分五號(hào)”高光譜衛(wèi)星。其搭載的可見(jiàn)短波紅外高光譜相機(jī)對(duì)復(fù)雜地物、環(huán)境具有突出的識(shí)別和分類能力。它可同時(shí)獲取觀測(cè)對(duì)象的幾何、輻射和光譜信息，并以足夠高的光譜分辨率、空間分辨率和輻射分辨率，定量獲取觀測(cè)目標(biāo)的構(gòu)造和成份等信息，同時(shí)獲取觀測(cè)路徑上大氣等相關(guān)信息，實(shí)現(xiàn)對(duì)陸地表面高光譜、高空間、高輻射分辨率成像光譜觀測(cè)。

VNIR (380-1000nm)可見(jiàn)光近紅外

SWIR (1000-2500nm) 短波紅外

MWIR(7.6– 12.4μm) 中波紅外

LWIR熱紅外

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