การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม เครื่องมือใหม่ในงานวิจัย

ภาพถ่ายไฮเปอร์สเปกตรัม Hyperspectral imaging (HSI) เป็นวิธีการจับภาพและบันทึกข้อมูลสเปกตรัมในเชิงพื้นที่เป้าหมายทั้งหมดของ/วัตถุตัวอย่าง ข้อมูลนี้สามารถนําไปใช้เพื่อระบุและกําหนดลักษณะลักษณะทางชีวภาพ ทางเคมี และทางกายภาพของวัตถุตัวอย่าง

กล้องถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม HSI camera โดยทั่วไปประกอบด้วยสเปกโตรกราฟ ซึ่งรับแสงสะท้อนจากวัตถุตัวอย่าง ไปสู่อุปกรณ์แยกค่าความยาวคลื่นในแต่ละช่วง และเครื่องตรวจจับซึ่งวัดความเข้มของแสงในแต่ละช่วงคลื่น. ภาพ ไฮเปอร์สเปกตรัม ที่ได้คือ ข้อมูลสามมิติเชิงลูกบาศก์ โดยมีมิติสเปกตรัมที่แสดงถึงความยาวคลื่นที่แตกต่างกันของแสงและอีกสองมิติแสดงถึงข้อมูลควาเข้มแสงเชิงพื้นที่

ด้วยความสามารถในวิธีการรวบรวมข้อมูลที่ไม่ต้องสัมผัสวัตถุและมีข้อมูลในปริมาณมาก ทําให้กล้องถ่ายภาพ HSI กลายเป็นเครื่องมือที่มีความสำคัญและใช้ในการวิจัยด้านต่างๆ ได้อย่างหลากหลาย

ด้านพืชพรรณและการเกษตร

ดั้งเดิมใช้ก้องถ่ายภาพ HSI เป็นเครื่องมือในการตรวจวัดระยะไกล HSI ยังถูกนํามาใช้มากขึ้นเพื่อศึกษาหัวข้อที่หลากหลายใน การวิจัยพืชพรรณและการเกษตร รวมถึงการประเมินการเจริญเติบโตของพืช ,ความเครียดของพืช สถานะทางโภชนาการพืช การทําแผนที่ คุณสมบัติของดิน เป็นต้น ช่วงสเปกตรัมที่ใช้กันโดยทั่วไปคือช่วงที่สายตามนุษย์ที่มองเห็นได้ (VIS) ช่วงอินฟราเรดระยะใกล้ (NIR) และขอบเขตอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น (SWIR) ช่วงสเปกตรัมที่ตามองเห็นสามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับรงควัตถุที่ใช้สังเคราะห์แสงของพืช (เช่นคลอโรฟิลล์ และแคโรทีนอยด์) ช่วง NIR สามารถใช้ในการศึกษาโครงสร้างเซลล์ mesophyll ในขณะที่ช่วงของ SWIR สามารถให้ข้อมูลเกี่ยวกับการดูดซึมน้ำ เชิญชมวิดีโอ โดยนักชีววิทยาพืช และศาสตราจารย์ด้านการถ่ายภาพสเปกตรัมทางชีวภาพที่มหาวิทยาลัยอีสเทิร์นฟินแลนด์ อธิบายถึงการใช้กล้องถ่ายภาพ HSI เพื่อตรวจจับปริมาณของแอนโธไซยานินในพืชได้อย่างไร

ด้านวิทยาศาสตร์ทางอาหาร

เทคนิคภาพถ่าย HSI เป็นวิธีที่ช่วยใน การตรวจสอบคุณภาพและความปลอดภัยของอาหาร นอกจากนี้ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในงานวิจัยทางด้านอาหารจํานวนมาก เนื่องจากเป็นวิธีการรวบรวมข้อมูลโดยละเอียดเกี่ยวกับอาหารโดยไม่ทําลายตัวอย่าง ขอบเขตของสเปกตรัมช่วงตามองเห็นและอินฟราเรดระยะใกล้ (VNIR), ช่วง NIR และช่วง SWIR เป็นช่วงสเปกตรัมที่ใช้สามารถประยุกต์ใช้ในการวิจัยอาหารต่างๆ เช่น การศึกษาอายุการเก็บรักษาและการบ่มสุกของผักและผลไม้ การประเมินคุณภาพของผลิตภัณฑ์จากเนื้อสัตว์ เทคนิค HSI ยังสามารถใช้เพื่อศึกษาผลของการทำอาหาร ต่ออาหารที่ปรุงสำเร็จและผลกระทบของสภาพการเก็บรักษาที่แตกต่างกันต่อคุณภาพอาหาร เชิญชมวิดีโอ เพื่อศึกษาการใช้ HSI ในการวิเคราะห์คุณภาพของเนื้อสัตว์โดยไม่ต้องทําลายได้อย่างไร

ด้านวิทยาศาสตร์การแพทย์

เนื่องจากเทคนิคการถ่ายภาพ HSI ให้วิธีการที่ไม่กระทบต่อตัวอย่าง ในการศึกษาอวัยวะเป้าหมายจึงมีการใช้เป็นเครื่องมือวินิจฉัยเพื่อประโยชน์ในการวิจัยทางการแพทย์เพื่อให้เกิดความเป็นอยู่ที่ดีของมนุษย์ สามารถใช้เพื่อเก็บข้อมูลเกี่ยวกับสุขภาพของเนื้อเยื่อ (เช่นประสิทธิภาพการไหลเวียนโลหิตการให้ออกซิเจน ฯลฯ ) และช่วยการติดตามการรักษา บาดแผล (เช่น แผลเปิด แผลไฟไหม้ ฯลฯ ) และ การวินิจฉัยโรคมะเร็งผิวหนัง หรือแม้แต่ระบุปัญหาการไหลเวียนโลหิตของผู้ป่วยโรคเบาหวาน เชิญชมวิดีโอ เพื่อศึกษาแพทย์ที่โรงพยาบาลมหาวิทยาลัย Oulu ใช้กล้องถ่ายภาพ HSI แบบเคลื่อนที่เพื่อวินิจฉัยรอยฟกช้ำและบาดแผลได้อย่างไร

ด้านศิลปะและวัฒนธรรม

เทคโนโลยีเครื่องมือวัดที่หลากหลายถูกใช้โดยนักอนุรักษ์, ภัณฑารักษ์ เพื่อรวบรวมข้อมูลจากงานศิลปะ วัฒนธรรม เช่นภาพวาดต้นฉบับ แผนที่ เป็นต้น เทคโนโลยีชั้นนำของเครื่องมือวัดนี้คือกล้องถ่ายภาพ HSI ซึ่งถูกนํามาใช้เพื่อการวิจัย การอนุรักษ์ และการรับรองความถูกต้องมากขึ้นในด้าน ศิลปะและวัฒนธรรม สามารถช่วยระบุวัสดุเช่น เม็ดสี สีย้อมและสิ่งที่ถูกปิดบัง ซึ่งช่วยในการสังเกตการเสื่อมสลายหรือการเปลี่ยนแปลงที่เป็นไปได้รวมถึงการทําความเข้าใจเทคนิคและวิธีการที่ใช้โดยศิลปินในการสร้างผลงานของพวกเขา ชมวิดีโอนี้เพื่อดูว่านักวิจัยจากสถาบันฟิสิกส์ประยุกต์ “Nello Carrara” (IFAC) ในฟลอเรนซ์ใช้กล้องถ่ายภาพ HSI ทําการวิเคราะห์เพื่อการอนุรักษ์ศิลปะอย่างไร

โซลูชั่นการถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปคตรัมของ SPECIM

Specim ผู้บุกเบิกและผู้นําระดับโลกในเทคนิคไฮเปอร์สเปกตรัม ขอนําเสนอกล้องและโซลูชันไฮเปอร์สเปคตรัลแบบ สแกนเชิงเส้น (pushbroom) ที่มีให้เลือกมากมายซึ่งนักวิจัยและนักวิทยาศาสตร์หลายท่านนํามาใช้อย่างกว้างขวางในด้านการวิจัยต่างๆ ตั้งแต่กล้องถ่ายภาพ HSI แบบเคลื่อนที่ Specim IQ และ กล้องถ่ายภาพ HSI รุ่นFX ซึ่งเหมาะในด้านอุตสาหกรรมไปจนถึงระบบกล้องถ่ายภาพ HSI ตรวจจับทางอากาศและระยะไกลที่ครอบคลุมขอบเขตของสเปกตรัมตั้งแต่ ช่วงที่สายตามนุษย์ที่มองเห็นได้ (VIS) ช่วงอินฟราเรดระยะใกล้ (NIR) และขอบเขตอินฟราเรดความยาวคลื่นสั้น (SWIR)  ไปจนถึงอินฟราเรดคลื่นกลาง (MWIR) และอินฟราเรดคลื่นยาว (LWIR) HSI สําหรับการวิจัยทําได้ง่ายด้วยเทคโนโลยีของ Specim

หากคุณต้องการความช่วยเหลือในการค้นหากล้องถ่ายภาพแบบไฮเปอร์สเปคตรัม ที่เหมาะสมและคำตอบที่เหมาะสมสําหรับการใช้กล้องกับงานวิจัยของคุณ กรุณา ติดต่อผู้เชี่ยวชาญของเราเพื่อขอคําปรึกษาฟรี