可見(jiàn)光近紅外高光譜成像系統(tǒng)是集光譜分析與空間成像于一體的前沿科學(xué)儀器，廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)遙感、食品品質(zhì)檢測(cè)、藥品鑒別、環(huán)境監(jiān)測(cè)與材料科學(xué)等領(lǐng)域。它能獲取目標(biāo)物在數(shù)百個(gè)窄波段下的連續(xù)光譜信息，形成圖譜合一的數(shù)據(jù)立方體。
可見(jiàn)光近紅外高光譜成像系統(tǒng)復(fù)雜結(jié)構(gòu)與高靈敏度對(duì)操作規(guī)范性要求較高，掌握正確使用方法，是釋放其強(qiáng)大分析潛力的前提。
第一步：環(huán)境準(zhǔn)備與系統(tǒng)搭建
選擇光照穩(wěn)定、無(wú)強(qiáng)振動(dòng)、溫濕度適宜的實(shí)驗(yàn)環(huán)境。避免陽(yáng)光直射或頻繁開(kāi)關(guān)燈光，防止光照波動(dòng)影響數(shù)據(jù)一致性。將成像系統(tǒng)（含高光譜相機(jī)、鏡頭、光源、電動(dòng)推掃平臺(tái)）穩(wěn)固安裝于光學(xué)平臺(tái)或支架上，確保各組件共軸對(duì)齊。連接電源、數(shù)據(jù)線與控制電腦，確保接地良好。
第二步：光源校準(zhǔn)與均勻性調(diào)節(jié)
開(kāi)啟專(zhuān)用鹵素?zé)艋騆ED光源，預(yù)熱10-15分鐘至穩(wěn)定。調(diào)整光源角度與高度，使照明區(qū)域均勻覆蓋推掃平臺(tái)。使用標(biāo)準(zhǔn)白板進(jìn)行“白平衡校準(zhǔn)”，消除光源不均與鏡頭漸暈影響，確保反射率計(jì)算準(zhǔn)確。
第三步：相機(jī)參數(shù)設(shè)置與對(duì)焦
通過(guò)控制軟件設(shè)置光譜范圍（如400-1000nm）、空間分辨率、積分時(shí)間（曝光時(shí)間）與掃描速度。積分時(shí)間需根據(jù)光照強(qiáng)度調(diào)整，避免圖像過(guò)曝或欠曝。使用標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)定板或樣品進(jìn)行精細(xì)對(duì)焦，確保圖像清晰，空間特征準(zhǔn)確。
第四步：暗電流校正
關(guān)閉光源或用鏡頭蓋遮擋光路，采集“暗幀”數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)用于扣除傳感器在無(wú)光照時(shí)的熱噪聲與暗電流，是后續(xù)數(shù)據(jù)校正的關(guān)鍵步驟，每次實(shí)驗(yàn)前均需執(zhí)行。
第五步：白板校準(zhǔn)與反射率計(jì)算
將標(biāo)準(zhǔn)漫反射白板置于平臺(tái)中央，采集“白場(chǎng)”圖像。系統(tǒng)將利用暗幀與白場(chǎng)數(shù)據(jù)，將原始灰度值轉(zhuǎn)換為真實(shí)反射率光譜，消除設(shè)備與光源響應(yīng)差異。
第六步：樣品掃描與數(shù)據(jù)采集
將待測(cè)樣品平穩(wěn)放置于推掃平臺(tái)，啟動(dòng)自動(dòng)掃描。系統(tǒng)通過(guò)線掃描方式逐行獲取空間-光譜數(shù)據(jù)，形成三維數(shù)據(jù)立方體（X,Y,λ）。掃描過(guò)程中保持環(huán)境穩(wěn)定，避免移動(dòng)或遮擋。
第七步：數(shù)據(jù)保存與初步分析
掃描完成后，及時(shí)保存原始數(shù)據(jù)（.raw或.hdr格式）。利用配套軟件進(jìn)行光譜提取、分類(lèi)、特征識(shí)別等初步分析，驗(yàn)證數(shù)據(jù)質(zhì)量。
更新時(shí)間：2025-10-16
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