Câmera Hiperespectral
Modelo FX17 SPECIM

O que é uma

Câmera Hiperespectral?

Câmera Hiperespectral é um equipamento que produz imagem hiperespectral. A imagem hiperespectral ilustra a composição química por meio de imagens feitas a partir de informações espectrais coletadas por um espectrômetro. Diferente de um espectrômetro comum, a Câmera capta milhares ou centenas de milhares de espectros, ao invés único espectro.

Os espectros recolhidos são utilizados para formar uma imagem do alvo, de modo que cada pixel de imagem inclui um espectro completo. Ao fazer isso, é possível obter diversas informações, com base na composição química e local definido. Podemos escolher qualquer posição do alvo para obter as informações.

A imagem hiperespectral pode ser feita por meio das espectroscopias: HS, PFD, SCMOS, ENIR, CMOS, NIR, SWIR, MWIR, LWIR. É uma ferramenta de alto potencial para inúmeras aplicações para indústrias, pesquisas e agricultura, por meio de análises não-invasivas. 

Espectroscopia

Um bom método para identificar ou definir propriedades de materiais é estudar como a luz interage com eles. O estudo da interação da luz com materiais é chamado espectroscopia. A espectroscopia examina como a luz se comporta no alvo e reconhece os materiais com base em suas diferentes assinaturas espectrais.

Quando a radiação interage com o objeto, ela pode ser: refletida, absorvida ou transmitida, como no caso dos objetos transparentes. Ao refletir, a radiação espalha. Já ao ser absorvida, a radiação se transforma em calor ou em energia. A  capacidade que um objeto tem de refletir é chamado de Reflectância, a capacidade de absorver, Absortância e a capacidade de transmitir, Transmitância. Ambas podem ser medidas em percentagens.  

O que são assinaturas hiperespectrais?

Um objeto pode ter diferentes níveis de reflectância, absortância e transmitância para cada tipo de radiação do espectro. As curvas de variações de valores de reflectância  para cada tipo de comprimento de onda por exemplo, é denominado assinatura espectral.

As assinaturas espectrais podem ser identificadas a partir do espectro do material. Os espectros descrevem a quantidade de luz em diferentes comprimentos de onda. Ele mostra quanta luz é emitida, refletida ou transmitida do alvo. Para colocar em suma, o espectro diz o quanto de determinada cor esta luz contém.

A maneira usual de apresentar espectro é um gráfico em uma escala de intensidade e comprimento de onda.

Uma vez que cada material e composto reage com a luz de forma diferente, suas assinaturas espectrais também são diferentes. Logo, assim como as impressões digitais podem ser usadas para identificar uma pessoa, as assinaturas espectrais podem ser usadas para identificar o material.

Espectrômetro

Para estudar a luz é necessário um instrumento chamado espectrômetro. O espectrômetro é um instrumento que divide a luz entrante em um espectro. Neste exemplo, a luz que passa através de um espectrômetro é refletida, e o resultado é, portanto, chamado espectro de reflectância. A medição dos espectros de reflectância é a forma mais comum de utilizar imagens hiperespectrais.

Câmeras Hiperespectrais

Câmera Hiperespectral é um equipamento que produz imagem hiperespectral. A imagem hiperespectral ilustra a composição química por meio de imagens feitas a partir de informações espectrais coletadas por um espectrômetro. Diferente de um espectrômetro comum, a Câmera capta milhares ou centenas de milhares de espectros, ao invés único espectro.

Cubo de dados

Cubo de dados são grandes quantidades de informações precisas. Os dados que o imagem hiperspectral fornece são chamados de cubo pelo fato de realmente serem tridimensionais. 

Aplicações

  • Minérios: exploração mineral, gerenciamento de recursos e monitoramento ambiental
  • Agricultura:  o monitoramento do desenvolvimento e da saúde das culturas.
  • Geologia:  mapear rapidamente quase todos os minerais de interesse comercial
  • Astronomia: para determinar uma imagem espectral espacialmente resolvida
  • Forças Armadas: detecção de minas terrestres, identificação e capacidade de imagem para agentes de guerra química
  • Petróleo: identificar fontes de petróleo na terra
  • Ecologia: vigilância e pesquisa histórica de manuscritos
  • Pesquisas em áreas como nanodroga entrega e nanotoxicologia
  • Pesquisas: pesquisa de vegetação, forense, ciências da vida, análise de alimentos e pesquisa mineral.

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