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什么是高光谱成像相机?

2015年10月27日 镜头知识 1956 views

  HyperCam相机是由华盛顿大学和微软研究院公共研发的一款低成本高光谱相机,能够分辨肉眼很难发现的细节。华盛顿大学和微软研究院正在研究HyperCam相机,使用可见光和近红外光来分辨物体表面人眼不可见的细节信息。工业应用中的高光谱相机通常要花费几千到几万美元,但是HyperCam相机只要花费800美元。开发商介绍说,如果是作为智能手机的附加摄像头,成本可以控制到50美元。

        消费级高光谱相机可以让使用者在水果杂货店找到最好的鳄梨,或者让他们在视频游戏中通过球员手的特点分辨不同的球员。

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  图像来源于华盛顿大学

  HyperCam相机使用17个波段进行成像,图像经软件分析和处理之后,将有用的信息呈现给用户。

  “它可以挖掘所有不同的图像,并将它们与普通相机或者人眼观察到的图像进行比较,来找出二者成像的不同之处”,Mayank Goel博士介绍说。Goel毕业于华盛顿大学,现在在微软研究院工作。

  与普通相机拍摄的图像相比,HyperCam拍摄的图像能够详细显示人体独特的静脉血管特征。

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 图片来源于华盛顿大学

  当HyperCam相机拍摄人手的图像时,它显示了不同个体独特的静脉和纹理特征。这可以用来通过手的特征来区分同一个游戏中不同的玩家。

  为了测试HyperCam相机作为生物统计工具的可靠性和实用性,开发人员拍摄了来自25位试验者的手部图像,相机能够以99%的正确率将他们区分开来。

  在另外一个实验中,研究小组拍摄了10种不同水果,一星期内不同时段的高光谱图像,包括草莓、芒果、鳄梨等。HyperCam相机能够以94%的正确率预测水果的成熟度,而其它的照相机成功率仅为62%。

  “虽然现在还没有实现,但是你可以想象将它们安装在手机上的效果”,华盛顿教授Shwetak Patel介绍说,“有了这样的相机,你就可以去水果杂货店,通过它检测水果表面有什么特征,以及内部是否坏了。他就像一个小型的食品安全保障应用。”

  但是该技术有一个缺点,即在光线较强的地方效果不好,Goel介绍说。他表示,下一步工作重点将致力于解决这个问题,并且缩小相机以能够嵌入到移动设备中。

  该小组于9月在日本大阪的UbiComp2015会议上,描述了HyperCam相机的工作。


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