多光譜成像由彼此離散定位的光譜帶組成

不同于高光譜選擇多光譜成像相機(jī)技術(shù)時(shí)的關(guān)鍵考慮幾個(gè)因素。

易于設(shè)置(系統(tǒng)集成)：使用多光譜成像比使用標(biāo)準(zhǔn)機(jī)器視覺相機(jī)復(fù)雜得多。為了設(shè)置和集成多光譜成像系統(tǒng)的不同組件，擁有良好的專業(yè)知識(shí)非常重要，不僅涉及相機(jī)，還涉及涉及光源、待檢查物體的性質(zhì)以及出現(xiàn)的瓶頸的校準(zhǔn)程序來自圖像數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理和校正。整個(gè)系統(tǒng)集成可能不像高光譜系統(tǒng)那么復(fù)雜，但這實(shí)際上取決于用戶想要通過多光譜成像系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)什么目標(biāo)。

速度和分辨率：工業(yè)檢測(cè)程序需要高吞吐量。許多多光譜系統(tǒng)的讀出架構(gòu)和結(jié)構(gòu)在速度上受到限制。速度取決于波長(zhǎng)通道的數(shù)量、所使用的多光譜技術(shù)的類型以及接口。光譜帶數(shù)量越多，捕獲高速應(yīng)用所需的光量就越困難?？臻g分辨率對(duì)于多光譜成像來說也是一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是在檢查小物體時(shí)?；诳煺振R賽克傳感器的相機(jī)使用插值法來估計(jì)各個(gè)像素值中缺失的空間信息，但在檢查較小的缺陷尺寸時(shí)，這并不是很準(zhǔn)確。

光譜波段數(shù)量：應(yīng)用所需的光譜波段數(shù)量實(shí)際上取決于待檢查物體的性質(zhì)、所需的檢查精度以及通過使用額外的光譜估計(jì)技術(shù)在圖像處理方面可以達(dá)到的精度。在一些應(yīng)用中，例如紅邊檢測(cè)或 NDVI 分析，我們清楚地知道需要紅色和近紅外區(qū)域中的哪些波段來捕獲植物所需的數(shù)據(jù)。對(duì)于光譜數(shù)據(jù)眾所周知的塑料和有機(jī)材料來說也是如此。另一個(gè)例子是熒光內(nèi)窺鏡檢查，其中 ICG 吸收帶和熒光反射帶是已知的。在這種情況下，可能不需要超出有限數(shù)量的頻帶。然而，也有一些應(yīng)用涉及要檢查的不同材料的混合，或需要多個(gè)光譜帶來準(zhǔn)確識(shí)別特定波長(zhǎng)帶，或基于多光譜成像的光譜顏色測(cè)量應(yīng)用。此類應(yīng)用需要相對(duì)較多的光譜波段。

靈活性：靈活或可擴(kuò)展的多光譜系統(tǒng)主要適用于在同一臺(tái)機(jī)器上檢查不同類型材料的應(yīng)用。靈活性允許用戶根據(jù)應(yīng)用的需要調(diào)整多光譜成像系統(tǒng)。這種靈活性主要取決于所需光譜波段的數(shù)量，這確實(shí)會(huì)增加或降低成像系統(tǒng)的速度。某些系統(tǒng)的靈活性也意味著較低的魯棒性，因?yàn)榭赡艽嬖谛枰鼡Q的變化或移動(dòng)部件(例如，在濾光輪方法中，濾光輪可以很容易地更換，但它在系統(tǒng)中增加了一個(gè)移動(dòng)組件，這會(huì)影響系統(tǒng)的性能。系統(tǒng)的魯棒性)。另一方面，有些相機(jī)在制造時(shí)具有靈活性，但在產(chǎn)品完成后就沒有靈活性?；诙鄠鞲衅骼忡R的相機(jī)在制造過程中具有靈活性，可以根據(jù)硬二向色涂層和基礎(chǔ)棱鏡參數(shù)選擇相機(jī)所需的光譜響應(yīng)。然而，棱鏡傳感器組件一旦制成，就無法更改?；诳煺振R賽克傳感器的相機(jī)具有相同的邏輯。一旦多光譜濾光片陣列固定在傳感器上，在檢查任務(wù)期間就無法更換或修改。

多光譜數(shù)據(jù)立方體和數(shù)據(jù)流的處理：多光譜成像的挑戰(zhàn)之一是處理多光譜數(shù)據(jù)立方體。這遠(yuǎn)不如高光譜數(shù)據(jù)立方體復(fù)雜，高光譜數(shù)據(jù)立方體每個(gè)像素可以有數(shù)百個(gè)光譜，但它比處理傳統(tǒng)的 RGB 相機(jī)系統(tǒng)更復(fù)雜。系統(tǒng)架構(gòu)必須能夠正確處理、過濾和解釋多光譜數(shù)據(jù)。光譜通道的數(shù)量越少，復(fù)雜度就越低。第二個(gè)挑戰(zhàn)可能來自從相機(jī)到處理站的數(shù)據(jù)流傳輸方法。就多流而言，其優(yōu)點(diǎn)是可以獨(dú)立控制各個(gè)數(shù)據(jù)流，但挑戰(zhàn)在于在應(yīng)用軟件上對(duì)此進(jìn)行管理。處理多流需要能夠同時(shí)處理兩個(gè)或更多流的軟件架構(gòu)。僅針對(duì)單個(gè)流設(shè)計(jì)的軟件期望設(shè)備發(fā)送單個(gè)幀或多部分有效負(fù)載，這些有效負(fù)載全部同時(shí)可用。因此，對(duì)于單幀和多部分有效負(fù)載，用戶可以調(diào)用單個(gè)函數(shù)并從一個(gè)流中獲取圖像。

系統(tǒng)成本：決策的驅(qū)動(dòng)因素之一始終是成本。緊湊、用戶友好、批量生產(chǎn)的相機(jī)比高度專業(yè)化且笨重的系統(tǒng)成本更低。成本還取決于需要執(zhí)行的檢查任務(wù)。與研究、高科技或科學(xué)成像中的應(yīng)用相比，最終消費(fèi)者或接近最終消費(fèi)者驅(qū)動(dòng)的應(yīng)用(例如食品和農(nóng)業(yè)檢查)對(duì)價(jià)格更加敏感。如今，高端高光譜成像系統(tǒng)的起價(jià)約為每個(gè)相機(jī)系統(tǒng)二十萬元。為了具有商業(yè)吸引力，批量生產(chǎn)的多光譜相機(jī)的價(jià)格應(yīng)遠(yuǎn)低于十萬元大關(guān)?；诙鄠€(gè)相機(jī)的多光譜相機(jī)比其他方法(例如基于多傳感器棱鏡的相機(jī)或基于多光譜陣列的相機(jī))更昂貴。