光學(xué)檢測(cè)技術(shù)有哪些類型？目前，光學(xué)檢測(cè)技術(shù)有很多的類型，其中常見(jiàn)的就有近紅外光譜檢測(cè)技術(shù)、高光譜檢測(cè)技術(shù)、反射光檢測(cè)技術(shù)等。那么，高光譜成像技術(shù)有什么特點(diǎn)？本文對(duì)光學(xué)檢測(cè)技術(shù)的類型及高光譜成像技術(shù)的特點(diǎn)做了介紹。

光學(xué)檢測(cè)技術(shù)有哪些類型？

1.近紅外檢測(cè)技術(shù)

近紅外是指波長(zhǎng)介于可見(jiàn)區(qū)與中紅外區(qū)之間的電磁波，其波長(zhǎng)為800-2500nm，對(duì)物質(zhì)穿透能力較強(qiáng)且近紅外光子的能量比可見(jiàn)光還低，不會(huì)對(duì)人體造成傷害。由于農(nóng)產(chǎn)品具有對(duì)光的吸收、散射、反射和透射等光學(xué)特性。因此利用近紅外光譜技術(shù)可對(duì)農(nóng)產(chǎn)品的密度、內(nèi)部病變、新鮮度、成熟度、營(yíng)養(yǎng)成分等基本物理性質(zhì)和內(nèi)部品質(zhì)進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)。近紅外光譜常用的測(cè)技術(shù)有透射法、漫反射法和反射透射法。

2.高光譜圖像檢測(cè)技術(shù)

一般認(rèn)為，光譜分辨率在10-1λ數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)稱為多光譜（Multi-spectral），光譜分辨率在10-2λ數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)稱為高光譜，光譜分辨率在10-3λ數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)稱為超光譜。高光譜圖像是一系列光波波長(zhǎng)處的光學(xué)圖像（光源有特定的波長(zhǎng)），光譜范圍可以在紫外（200~400mm）、可見(jiàn)光（400~760mm）、近紅外（760~2560mm）以及波長(zhǎng)大于2560mm的區(qū)域。

高光譜圖像技術(shù)檢測(cè)實(shí)質(zhì)是光譜檢測(cè)到的產(chǎn)品品質(zhì)信息中包含有光譜和圖像兩種信息。由于光譜技術(shù)能檢測(cè)水果的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等，圖像技術(shù)又能全面反映水果的外在特征及表面的缺陷及污染情況，所以，通過(guò)提取產(chǎn)品高光譜圖像中各檢測(cè)項(xiàng)目所對(duì)應(yīng)的特征波長(zhǎng)（通常是2到3個(gè)），就能夠?qū)r(nóng)產(chǎn)品的綜合品質(zhì)進(jìn)行全面、快速的檢測(cè)。

3.反射光檢測(cè)技術(shù)

光學(xué)檢測(cè)技術(shù)是利用水果的內(nèi)部成分及外部特性不同，在不同的波長(zhǎng)射線照射下，會(huì)有不同的吸收或反射，且吸收量與水果的組成成分、波長(zhǎng)及照射路徑有關(guān)的特性，利用光學(xué)裝置對(duì)農(nóng)產(chǎn)品尤其是水果的品質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)的技術(shù)。這種檢測(cè)方法具有適應(yīng)性強(qiáng)、檢測(cè)靈敏度高、使用靈活、設(shè)備輕巧、成本低和易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化等優(yōu)點(diǎn)，是果品檢測(cè)與分揀技術(shù)中最實(shí)用的和最成功的技術(shù)之一。

高光譜成像技術(shù)的特點(diǎn)：

①波段多，波段寬度窄。成像光譜儀在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)有數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)波段。與傳統(tǒng)的遙感相比，高光譜分辨率的成像光譜儀為每一個(gè)成像象元提供很窄的（一般<10nm）成像波段，波段數(shù)與多光譜遙感相比大大增多，在可見(jiàn)光和近紅外波段可達(dá)幾十到幾百個(gè)，且在某個(gè)光譜區(qū)間是連續(xù)分布的，這不只是簡(jiǎn)單的數(shù)量增加，而是有關(guān)地物光譜空間信息量的增加。

②光譜響應(yīng)范圍廣，光譜分辨率高。成像光譜儀響應(yīng)的電磁波長(zhǎng)從可見(jiàn)光延伸到近紅外，甚至到中紅外。成像光譜儀采樣的間隔小，光譜分辨率達(dá)到納米級(jí)，一般為10nm左右。精細(xì)的光譜分辨率反映了地物光譜的細(xì)微特征。

③可提供空間域信息和光譜域信息，即“譜像合一”，并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實(shí)測(cè)的同類地物光譜曲線相類比。在成像高光譜遙感中，以波長(zhǎng)為橫軸，反射值為縱軸建立坐標(biāo)系，可以使高光譜圖像中的每一個(gè)像元在各通道的反射值都能產(chǎn)生1條完整、連續(xù)的光譜曲線，即所謂的“譜像合一”。

④數(shù)據(jù)量大，信息冗余多。高光譜數(shù)據(jù)的波段眾多，其數(shù)據(jù)量巨大，而且由于相鄰波段的相關(guān)性高，信息冗余度增加。

⑤數(shù)據(jù)描述模型多，分析更加靈活。高光譜影像通常有三種描述模型：圖像模型、光譜模型與特征模型。