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光谱照相机英文解释翻译、光谱照相机的近义词、反义词、例句

英语翻译:

【医】 spectrographic camera

分词翻译:

光谱的英语翻译:

spectrum
【计】 light spectrum; spectra
【化】 optical spectrum; spectrum
【医】 spectro-; spectrum

照相机的英语翻译:

camera
【化】 camera

专业解析

光谱照相机(英文:Hyperspectral Camera 或 Imaging Spectrometer)是一种先进的成像设备,它超越了传统相机仅记录红、绿、蓝(RGB)三个宽波段光信息的能力。其核心功能在于同时获取目标场景的空间信息(二维图像)和精细的光谱信息(每个空间像素点对应的连续光谱)。

  1. 核心定义与工作原理:

    • 该设备在成像过程中,对每个像素点(图像中的最小单位)采集数十至数百个连续、狭窄的光谱波段数据。这相当于为场景中的每个点都记录了一条近乎连续的光谱曲线。
    • 其工作原理主要基于分光技术。入射光在通过光栅、棱镜或滤光片阵列等分光元件后,被分散成不同波长的光。这些不同波长的光随后被探测器阵列捕获,最终生成一个包含空间(X, Y)和光谱维度(λ)的三维数据立方体(Hyperspectral Data Cube)。
  2. 关键特征与优势:

    • 高光谱分辨率:能够区分波长间隔非常小的光谱特征(通常波段宽度在纳米级别),这是其区别于多光谱成像(波段较少、较宽)的关键。
    • 物质识别能力:由于不同物质具有独特的光谱“指纹”(吸收、反射特征),光谱照相机通过分析获取的精细光谱曲线,能够识别和区分传统RGB相机无法辨别的材料、化学成分或生理状态(如植被健康、矿物种类、污染物等)。
  3. 主要应用领域:

    • 遥感与地球观测:广泛应用于农业(作物健康监测、病虫害检测)、环境监测(水质评估、污染检测)、地质勘探(矿物填图)、林业资源调查等领域。如美国地质调查局(USGS)和国家航空航天局(NASA)等机构在其遥感项目中大量使用该技术。
    • 精准农业:实时监测作物养分状况、水分胁迫和病害发生,指导精准施肥、灌溉和施药。
    • 环境科学:检测水体中的叶绿素、悬浮物、油污,评估土壤成分和污染状况。
    • 矿物与地质勘探:识别地表矿物分布。
    • 食品安全与质量检测:检测水果成熟度、内部缺陷、污染物等。
    • 生物医学研究:在实验室环境中用于细胞、组织的光谱成像分析。
    • 工业检测:材料分类、产品缺陷检测等。

光谱照相机是一种集成了成像技术与光谱分析技术的精密仪器,通过获取高分辨率的光谱数据立方体,为物质识别和状态分析提供了强大的工具,在科研、工业和环境监测等多个领域发挥着不可替代的作用。其技术原理和应用研究得到了国内外众多科研机构(如中国科学院相关研究所、各高校遥感与光电工程院系)和标准组织(如国际光学工程学会 SPIE)的持续推动。

网络扩展解释

光谱照相机是一种结合光谱分析与成像技术的设备,能够同时捕获目标物体的空间信息和连续光谱信息,生成包含三维数据(二维空间+一维光谱)的图像。以下是详细解析:

一、核心原理

  1. 分光技术
    通过棱镜、光栅等分光元件将入射光按波长分离,形成连续光谱带。例如高光谱相机可记录超过100个波段(普通多光谱相机仅2-100个波段),覆盖更宽的光谱范围。

  2. 数据采集
    采用推扫式或摆扫式扫描逐行获取物体反射/透射光,通过光电探测器(如CCD)将光谱信号转换为电信号,最终形成“数据立方体”(x轴、y轴为空间维度,z轴为光谱维度)。

二、与普通相机的区别

特性 光谱照相机 普通相机
成像维度 三维(空间+光谱) 二维(RGB三通道)
分辨率 光谱分辨率高(可区分纳米级波长差异) 空间分辨率高(细节更清晰)
应用场景 物质成分分析、精准监测等专业领域 日常摄影、视频记录等通用场景

三、主要应用领域

  1. 农业与环境

    • 监测作物健康状况、土壤养分分布;
    • 识别污染物类型(如石油泄漏、重金属污染)。
  2. 工业与医疗

    • 检测材料缺陷(如半导体晶圆瑕疵);
    • 辅助医学诊断(如皮肤病变光谱分析)。
  3. 遥感与科研

    • 卫星遥感中用于地质勘探、植被分类;
    • 艺术品鉴定(通过颜料光谱特征鉴别真伪)。

四、技术优势

(注:如需进一步了解具体型号或技术参数,可参考、4、6的原始资料。)

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