spektrikuvioinnit

Spektrikuviointi on kuvantamisteknologia, jossa jokaiselta kuvan pisteeltä kerätään koko spektri. Tämä muodostaa kolmiulotteisen datan, jossa on tilallinen x- ja y-ulottuvuus sekä spektri-λ-ulottuvuus. Tämän ansiosta voidaan tunnistaa ja kuvata aineiden kemiallinen koostumus sekä fyysiset ominaisuudet spektrin perusteella.

Järjestelmät jakautuvat multispektri- ja hyperspektrikuviointiin. Multispektrikamera tallentaa rajatun määrän spektrivaaleja, usein kymmenien välejä (esimerkiksi 3–10). Hyperspektrikamera tuottaa satoja tai tuhansia välejä. Tallennusmenetelmät voivat olla push-broom (viivamainen skannaus), whiskbroom (rullamittaus) tai snapshot-tyyppisiä kokonaiskuvauksia. Käytetyt optiikat ja sensorit voivat olla dispersiivisiä tai interferometristä lähestymistapaa käyttävä.

Datakubin analysointi sisältää spektrianalyysin ja materiaalin tunnistamisen. Yleisiä menetelmiä ovat spektrin erottelu (spectral unmixing), ominaisuuksien kuvaaminen ja luokittelu sekä poikkeavuuksien havaitseminen. Tuloksia voidaan käyttää esimerkiksi kasvin tilan arviointiin, mineraalien kartoitukseen, elintarvikkeiden laatuarvioon, lääketieteelliseen kuvantamiseen sekä teolliseen laadunvalvontaan.

Rajoitteet ja haasteet: suuria datamääriä, vaativat kalibrointi- ja valaistusolosuhteet sekä korkeammat hankintakustannukset. Eri spektreihin optimointi; erottelukyky ja signaalin-noise ratio rajoittavat tuloksia. Kehitys keskittyy kehittyneisiin sensoreihin, nopeisiin ja kustannustehokkaisiin järjestelmiin sekä parempiin algoritmeihin datan hyödyntämiseksi.