購買高光譜相機時的主要考慮因素有哪些？

易于設置(系統(tǒng)集成)

使用高光譜相機比使用標準機器視覺相機要復雜得多。 為了安裝和集成高光譜成像系統(tǒng)的不同組件，擁有良好的專業(yè)知識非常重要，這些知識不僅僅關(guān)于相機，還包括涉及光源的校準程序、被檢驗對象的性質(zhì)，以及在處理數(shù)據(jù)和校正圖像數(shù)據(jù)時出現(xiàn)的瓶頸。整個系統(tǒng)的集成可能不像高光譜系統(tǒng)那樣復雜，但這實際上取決于用戶希望使用高光譜相機完成什么任務。

速度和分辨率

工業(yè)檢驗程序要求高吞吐量。許多高光譜系統(tǒng)的讀出架構(gòu)和結(jié)構(gòu)都受到速度的限制。速度取決于波長通道的數(shù)量、使用的高光譜技術(shù)的類型和接口。光譜波段的數(shù)量越高，就越難以捕獲高速應用所需的光量?？臻g分辨率對于高光譜相機也是一個挑戰(zhàn)，特別是在檢驗微小物體時?；诳煺振R賽克傳感器的相機使用插值來根據(jù)單個像素值估計缺失的空間信息，但這種方法在檢驗較小的缺陷尺寸時不是很準確。每個應用可能需要在可能的高光譜通道數(shù)量和可達到的速度和分辨率之間進行不同的權(quán)衡。

光譜波段數(shù)

一個應用所需的光譜波段數(shù)量實際上取決于要檢驗的對象的性質(zhì)、所需的檢驗精度，以及使用額外的光譜估計技術(shù)在圖像處理方面可以達到的精度。在一些應用中，如紅色邊緣檢測或NDVI分析，我們清楚地知道，從農(nóng)作物中捕獲所需數(shù)據(jù)時需要紅色和NIR區(qū)域的哪些波段。這也適用于光譜數(shù)據(jù)為人熟知的塑料和有機材料。另一個例子是ICG吸收和熒光緩解帶已知的熒光內(nèi)窺鏡檢查。在這種情況下，可能不需要超越有限數(shù)量的波段。然而，也有一些應用涉及到要檢驗的不同材料的混合，或需要多個光譜波段來準確識別特定的波段，或基于高光譜成像的光譜顏色測量應用。這類應用需要相對較多的光譜波段。

靈活性

靈活或可擴展的高光譜系統(tǒng)主要適用于在同一臺設備上檢驗不同類型材料的應用。靈活性允許用戶根據(jù)應用的需求調(diào)整高光譜成像系統(tǒng)。這種靈活性主要取決于所需的光譜波段的數(shù)量，這確實會提高或降低成像系統(tǒng)的速度。某些系統(tǒng)的靈活性也意味著較低的穩(wěn)固性，因為可能需要更換正在更改或移動的部件(例如，在濾光輪方法中，濾光輪可以很容易地進行更換，但它在系統(tǒng)中添加了一個移動組件，而這會影響系統(tǒng)的穩(wěn)固性)。另一方面，有些相機在制造時具有靈活性，但制造完成后就不具有靈活性了。多傳感器棱鏡式相機在制造過程中具有靈活性，可以根據(jù)硬二向色涂層和基本棱鏡參數(shù)來選擇相機所需的光譜響應。然而，一旦棱鏡式傳感器組裝完成后，就無法對其進行更改?；诳煺振R賽克傳感器的相機具有相同的邏輯。高光譜濾波陣列固定在傳感器上后，就不能在檢驗過程中更換或修改。

處理高光譜數(shù)據(jù)立方體和數(shù)據(jù)流

數(shù)據(jù)立方體。雖然其復雜性遠低于高光譜數(shù)據(jù)立方體(高光譜數(shù)據(jù)立方體每像素可以有數(shù)以百計的光譜)，但它比處理傳統(tǒng)的RGB相機系統(tǒng)要復雜得多。系統(tǒng)架構(gòu)必須具備正確處理、過濾和解讀高光譜數(shù)據(jù)的能力。光譜通道的數(shù)量越少，此過程就越簡單。第二個挑戰(zhàn)可能來自用于處理從相機到處理站的數(shù)據(jù)流的方法。在使用多流的情況下，它的優(yōu)點是可以獨立控制單獨的數(shù)據(jù)流，而挑戰(zhàn)則是如何在應用軟件上對此進行有效管理。處理多流要求軟件架構(gòu)能夠同時處理兩個或多個流。僅為單流設計的軟件需要設備發(fā)送單幀或同時全部可用的復合有效載荷。 因此，對于單幀和復合有效載荷，用戶可以調(diào)用單個函數(shù)并從一個流獲取圖像。然而，也有一些平臺可以使用只讀模式打開相機設備第二次或第三次，并處理多個數(shù)據(jù)流。

高光譜相機成本

在做任何決策時，成本始終是非常重要的驅(qū)動因素。 與高度專業(yè)化和體積龐大的系統(tǒng)相比，批量生產(chǎn)且方便使用的緊湊型相機成本更低。成本還受到需要執(zhí)行的檢驗任務的影響。與研究、高科技或科學成像領域中的應用相比，終端消費者或接近終端消費者驅(qū)動的應用(如食品和農(nóng)業(yè)檢驗)對價格更敏感。如今，高端高光譜成像系統(tǒng)的起價約為每部相機幾十萬元。對于批量生產(chǎn)的高光譜相機，只有其價格遠低于十萬元時，才具有真正的商業(yè)吸引力?；诟吖庾V相機比其他方法(例如，多傳感器棱鏡式相機或基于多光譜陣列的相機)更加昂貴。同樣重要的是，必須根據(jù)高光譜成像能夠解決或簡化現(xiàn)有成像問題的價值來衡量和推動成本討論。