使用近紅外光譜成像相機(jī)進(jìn)行偽色彩模擬
使用近紅外光譜成像相機(jī)創(chuàng)建偽彩色圖像 - 肉眼看起來(lái)相同顏色的物質(zhì)之間的差異可視化 -
光譜成像應(yīng)用的一個(gè)例子是利用近紅外區(qū)域的光譜信息通過(guò)偽彩色模擬將肉眼無(wú)法區(qū)分的物質(zhì)之間的差異可視化。
在這里，我們將介紹三個(gè)使用近紅外光譜成像相機(jī)對(duì)肉眼難以區(qū)分的物質(zhì)進(jìn)行偽彩色模擬的示例。
果實(shí)成分（白色粉末）
透明塑料材質(zhì)
白色藥片
1.水果成分（白色粉末）
水果中含有的六種主要呈味物質(zhì)包括甜味成分葡萄糖、果糖和蔗糖，以及酸味成分檸檬酸、蘋(píng)果酸和琥珀酸。
當(dāng)作為單一化合物來(lái)看時(shí)，這些物質(zhì)都是肉眼難以區(qū)分的白色粉末。
在這里，我們使用光譜成像相機(jī)[SPECT-200 nir-3]在近紅外區(qū)域（1300-2150 nm）拍攝了這六種白色粉末，并利用分析軟件的“偽彩色模擬"功能識(shí)別材料之間的差異。讓我們將其想象為顏色的差異。
六種水果成分的光譜反射率首先，右側(cè)顯示了使用光譜成像相機(jī)[SPECT-200 nir-3]在近紅外區(qū)域（1300-2150 nm）拍攝六種水果成分所獲得的光譜。
這六種成分用肉眼很難區(qū)分，但可以看出在近紅外區(qū)域光譜反射率存在差異。
比較六個(gè)光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長(zhǎng)。
這次，我們將1470nm的波長(zhǎng)設(shè)置為藍(lán)色，將1780nm的波長(zhǎng)設(shè)置為綠色，將2000nm的波長(zhǎng)設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。
彩色相機(jī)拍攝的圖像（左） 光譜成像圖像的偽彩色圖像（右）
肉眼觀察時(shí)，這六種成分呈現(xiàn)為白色粉末，但在偽彩圖像中，可以看到每種成分都有不同的顏色，可以區(qū)分。
2、透明塑料材質(zhì)
塑料材質(zhì)有很多種，但很多都很難用肉眼辨別。
這里，聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、PET、氯乙烯（PVC）和丙烯酸（PMMA）六種透明塑料材料被用作 950 近紅外區(qū)域的光譜成像相機(jī)-1700 nm.使用[SPECT-CAM-100 nir2]拍攝，我們將使用附帶軟件的“偽色彩模擬"功能將材料的差異可視化為顏色的差異。
6種塑料的光譜反射率首先，使用 950-1700 nm 光譜成像相機(jī) [SPECT-CAM-100 nir2] 對(duì)六種透明塑料材料進(jìn)行拍攝，獲得如右圖所示的光譜。
比較六個(gè)光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長(zhǎng)。
這次，我們將1100nm的波長(zhǎng)設(shè)置為藍(lán)色，將1150nm的波長(zhǎng)設(shè)置為綠色，將1180nm的波長(zhǎng)設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。
六種塑料材料的 RGB 圖像（左）和偽彩色圖像（右）
盡管塑料材料在肉眼看來(lái)是無(wú)色透明的，但可以通過(guò)利用近紅外區(qū)域波長(zhǎng)差異的偽彩色模擬來(lái)區(qū)分它們，并且我們發(fā)現(xiàn)可以將顏色差異可視化。
3、白色藥片
我相信使用近紅外光譜成像來(lái)檢測(cè)制藥過(guò)程中的異物污染是一種常見(jiàn)的需求。
這里，使用光譜成像相機(jī) [SPECT-CAM-100 nir2] 在 950-1700 nm 的近紅外區(qū)域拍攝八種白色藥片，并使用附帶的軟件“偽"檢測(cè)藥片之間的顏色差異。色彩模擬功能。讓我們想象一下差異。
8片的光譜反射率我們收集胃腸藥、抗過(guò)敏藥、美白口服藥等常見(jiàn)的白色藥片，用近紅外光譜成像相機(jī)拍攝，得到如右圖所示的光譜。
比較 8 個(gè)光譜并將 RGB 顏色分配給有差異的波長(zhǎng)。
這次，我們將1420nm的波長(zhǎng)設(shè)置為藍(lán)色，1520nm的波長(zhǎng)設(shè)置為綠色，1650nm的波長(zhǎng)設(shè)置為紅色。
生成的偽彩色圖像如下所示。
八塊白色藥片的 RGB 圖像（左）和偽彩色圖像（右）
其中8個(gè)還包括糖衣片，可見(jiàn)的顏色差異被認(rèn)為是由于基材的差異而不是活性成分的差異造成的，我們發(fā)現(xiàn)可以通過(guò)利用這些差異的偽色模擬將其可視化。
■關(guān)于附帶軟件中包含的色彩合成模擬器
光譜成像相機(jī)[SPECT-CAM-vis]、[SPECT-CAM-nir1]和[SPECT-CAM-100 nir2]附帶的軟件具有通過(guò)將獲取的圖像乘以感光度來(lái)創(chuàng)建合成圖像的功能功能等等我都是。
除了能夠加載任何函數(shù)之外，您還可以自由設(shè)置函數(shù)的值來(lái)操作音頻圖形均衡器。
這允許您模擬各種顏色的外觀。
附加軟件圖像合成遮罩
將均衡器向上或向下移動(dòng)到上排藍(lán)色、綠色和紅色圖像下方，以定 RGB 顏色的波長(zhǎng)。
●合成色模擬器的應(yīng)用
光譜成像裝置
這是為光譜成像設(shè)備開(kāi)發(fā)的光學(xué)單元。單個(gè)單元可以獲得直線上的一維光譜信息。它體積小、重量輕，具有高堅(jiān)固性和鋼性，并且可以通過(guò)多種方式進(jìn)行定制，以滿足您的需求。根據(jù)可獲得的波長(zhǎng)范圍，有多種類(lèi)型可供選擇。有關(guān)此處未列出的波長(zhǎng)范圍，請(qǐng)隨時(shí)與我們聯(lián)系。
SPECT-100 vis [可見(jiàn)型]
SPECT-100 nir1 [近紅外 I 型（600-1100 nm）]
SPECT-100 nir2 [近紅外 II 型 (950-1700 nm)]
光譜成像相機(jī)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量系統(tǒng)
這是一種光譜成像相機(jī)，通過(guò)將光譜成像單元安裝到掃描裝置中，可以獲取二維光譜信息。
