Hiperspektralno snimanje
Hiperspektralno snimanje je proces snimanja objekata u velikom delu elektromagnetskog spektra. Za razliku od ljudskog oka, koje može da registruje samo vidljivu svetlost, hiperspektralnim snimanjem može se, osim vidljivog dela spektra, registrovati i ultraljubičasto i infracrveno područje elektromagnetskog zračenja. Na taj način mogu se razlikovati različite nijanse boja, koje bi ljudskom oku izgledale kao jedna boja.
Sada postoje senzori i sistemi za procesiranje koji imaju istu sposobnost snimanja, za primenu u agrikulturi, mineralogiji, fizici, sistemima za prismotru. Hiperspektralni senzori snimaju objekte u širokom delu elektromagnetskog spektra. Određeni objekti imaju jedinstvene „otiske“ u elektromagnetskom spektru. Ovi „otisci“ su poznati kao spektralne karakteristike, koji omogućuju identifikaciju materijala koji izgrađuju posmatrani objekt. Na primer, spektralne karakteristike nafte pomažu geolozima da pronađu nova ležišta.
Akvizicija i analiza uredi
Hiperspektrani senzori beleže informacije u obliku skupa „snimaka“. Svaki snimak predstavlja deo elektromagnetskog spektra, koji se naziva spektralni kanal. Ovi „snimci“ se zatim kombinuju, formirajući trodimenzionalnu hiperspektralnu kocku, koja služi za procesiranje i analizu.
Hiperspektralne kocke generišu se pomoću senzora, kao što je senzor AVIRIS (Airborne Visible/Infrared Imaging Spectrometer), koji je konstruisala NASA, ili od satelit[potrebna odrednica]a kao što je Hiperion[1]. Ipak, za mnoge studije se koriste i ručni senzori ovog tipa[2].
Preziznost ovih senzora se obično meri spektralnom rezolucijom, koja predstavlja veličinu svakog kanala spektra koji je snimljen. Ako skener snima u velikom broju relativno malih oblasti talasnih dužina, tada je moguće registrovati objekte jedino ako su oni snimljeni u velikom broju piksela. Ipak, prostorna rezolucija predstavlja dodatak spektralnoj rezoluciji. Ako je piksel suviše veliki, tada su različiti objekti snimljeni u okviru istog piksela, pa postaje problem identifikovati ih. Ako je piksel suviše mali, tada je energija registrovana u svakom od piksela mala, pa je smanjena pouzdanost merenih karakteristika.
Razlike između hiperspektralnog i multispektralnog snimanja uredi
Razlike između hiperspektralnog i multispektralnog snimanja su obično definisani kao razlike u broju spektralnih kanala. Multispektralni podaci se sastoje iz desetina do stotina kanala, dok hiperspektralni podaci sadrže stotine i hiljade kanala. Ipak, hiperspektralno snimanje bolje se može definisati pomoću načina na koji se vrši snimanje. Hiperspektralni podaci su skup graničnih kanala (obično od jednog senzora). Multirspektralni podaci su skup optimalno odabranih spektralnih kanala, koji obično nisu granični, i mogu poticati od većeg broja senzora.
Primena uredi
Hiperspektralna daljinska detekcija našla je svoju primenu u velikom broju oblasti. Iako je razvijena za potrebe geologije i rudarstva (zbog mogućnosti hiperspektralnog snimanja da identifikuje veliki broj minerala, idealno je za korišćenje u rudarskoj i naftnoj industriji), gde se koriste za istraživanje ležišta mineralnih sirovina i nafte[2][3], sada ima široku primenu u velikom broju oblasti, kao što su ekologija i nadgledanje, ali i istraživanja istorijskih rukopisa. Ova tehnologija sve više postaje dostupna širokom krugu istraživača, i koristi se u sve većem broju istraživanja. Organizacije kao što su NASA i USGS imaju kataloge velikog broja minerala i njihovih spektralnih karakteristika, i postavljaju ih na svoje sajtove, čime oni postaju dostupni istraživačima.
Prednosti i mane uredi
Prednosti hiperspektralnog snimanja je ta što je u svakoj tački snimljen ceo spektar, pa operater ne mora da ima predznanje o uzorku. Procesiranje ovih snimaka omogućava pretraživanje i korišćenje svih informacija koje on sadrži.
Mane hiperspektralnog snimanja su visoka cena i složenost. Za analiziranje hiperspektralnih podataka potrebni su brzi računari, osetljivi detektori i veliki kapaciteti za skladištenje analiziranih podataka. Potrebni su veliki prostori za skladištenje podataka, zbog činjenice da su hiperspektralne kocke veliki multidimenzionalni skupovi podataka, koji zauzimaju i stotine megebajtova. Ovi faktori umnogome uvećavaju cenu akvizicije i procesiranja hiperspektralnih podataka. S obzirom na to da je još uvek nova tehnika, još uvek nisu otkrivene sve prednost koje ima hiperspektralno snimanje.
Vidi još uredi
Reference uredi
- ^ Schurmer, J.H., (Dec 2003) Hyperspectral imaging from space Arhivirano na sajtu Wayback Machine (21. novembar 2008), Air Force Research Laboratories Technology Horizons
- ^ a b Ellis, J., (Jan 2001) Searching for oil seeps and oil-impacted soil with hyperspectral imagery Arhivirano na sajtu Wayback Machine (5. mart 2008), Earth Observation Magazine.
- ^ Smith, R.B. (July 14, 2006), Introduction to hyperspectral imaging with TMIPS Arhivirano na sajtu Wayback Machine (9. maj 2008), MicroImages Tutorial Web site
