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团队基于多年航天镀膜经验积累,具备丰富的光谱滤光片技术储备

发布时间:2025-03-07 发布者:谱视界 来源:谱视界
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产品介绍丨开启感知新视野!谱视界Lambda-VNS用光谱力量赋能各大领域应用!

基于光谱技术的

Lambda-VNS镀膜式/显微高光谱成像系统

无锡谱视界科技有限公司

 

高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于多个窄波段成像的影像数据技术,其最突出的应用在于遥感探测领域,并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。它集中了光学、光电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术,是将传统的二维成像技术和光谱技术有机结合所产生的一门新兴技术。 

无锡谱视界科技有限公司的Lambda-VNS融合了光谱分析和光学成像两项光学诊断方法,具有“图谱合一“的特点,是能够实现同时、快速获取光谱和影像信息的无损检测分析仪器。

 

PART 01

Lambda-VNS高光谱成像系统

 

Lambda镀膜式高光谱成像系统

 

Lambda镀膜式高光谱成像系统利用渐变镀膜技术,无需传统的光栅分光模块,可以在光谱覆盖范围内的数+或数百条光谱波段对目标物体连续成像。在获得物体空间特征图像的同时,也获得了被测物体的光谱信息,主要针对户外或较大物体的远距离成像测试以及一些需要便携操作的应用。

Lambda镀膜式高光谱成像系统外观简洁,操作方便,该款产品将面阵探测器、驱动电源、运动控制模块、数据采集模块等集成于一体,大大减小了系统的体积与重量,实现自动曝光、自动匹配扫描速度的同时,可以通过携带的辅助摄像功能对监测范围进行确定,在数据处理方面具有数据的校准、预处理和选择性导出等功能。

 

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Lambda显微高光谱成像系统

显微高光谱成像系统是将高光谱相机与显微镜结合,构成显微高光谱系统的主体,再借助显微镜的光路系统、不同倍率的物镜(何见)、不同倍率的反射物镜(红外)来实现的。该技术不仅可以提供被检测样本的显微图像光谱信息,还可以同时提供样本的透射率光谱信息,从而使对某些样本实现定性和定量分析成为可能。

将高光谱成像技术和显微技术相结合,可将高光谱技术的检测分析能力延伸至微观领域。谱视界推出的Lambda显微高光谱成像系统可适配市场上的大部分显微镜。其高光谱系统结构由面阵探测器、驱动电源、运动控制模块、数据采集模块等集成于一体,无需电动位移台,大大减小了系统的体积与重量,外观简洁,与显微镜搭配使用,操作简单、方便。

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PART 02
相机功能


Lambda镀膜式高光谱成像系统

 

▶可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像 (Mapping)的快速采集;

▶自动曝光、自动扫描速度匹配、自动采集并保存数据;

▶辅助取景摄像头实现对拍摄区域的监控;

▶内置电池;

▶数据预览及校正功能:辐射度校正、反射率校正、区域校正、镜头校准、均匀性校准;

▶镜头可更换;

▶数据格式完美兼容兼容Envi、SpecSight等数据分析软件;

▶内置WiFi支持Android智能手机、ipad、iphone无线遥控;

▶千兆以太网:支持远距图像传输与遥控操作。

 

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Lambda显微高光谱成像系统

 

▶可与标准C接口的成像镜头或显微镜直接集成,实现光谱影像 (Mapping)的快速采集;

▶自动曝光、自动扫描速度匹配、自动采集并保存数据;

▶内置电池;

▶数据预览及校正功能:辐射度校正、反射率校正、区域校正、镜头校准、均匀性校准;

▶镜头可更换;

▶数据格式完美兼容Envi、SpecSight等数据分析软件;

▶千兆以太网:支持远距图像传输与遥控操作。

 

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PART 03
应用方向案例

01 Lambda镀膜式高光谱成像系统


水果损伤、缺陷检测

 

随着生活水平的提高,果蔬的品质和安全问题越来越受到关注,对水果腐烂、损伤、成熟度进行快速有效识别具有重要意义。如造成水果表面出现黑白斑的内部腐烂水果,因运输等原因造成的碰伤、损伤等,从而严重影响消费者的身体健康。因此水果黑白斑、碰伤损伤、水果成熟度等快速有效的识别具有重大意义。

Lambda镀膜式高光谱成像系统可用于快速、准确检测水果因内部腐烂造成的表皮黑白斑、运输等过程中的表皮损伤以及水果成熟和糖度等,实现果蔬的快速分选。

 

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苹果、橙子损伤、缺陷检测


水果糖度检测

 

高光谱技术在水果糖度检测中的应用,是一种基于光学原理的快速、无损检测方法。通过获取水果表面的光谱信息,结合数据分析模型,实现对水果糖度的精准预测。其检测原理是水果的光谱特性与其化学成分密切相关。糖分对光波的吸收和反射特性会反映在特定的光谱波段上,尤其是在近红外(NIR)和可见光(VIS)范围内。通过分析这些波段的光谱数据,可以建立糖度与光谱信息之间的定量关系。

 

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阳光玫瑰糖度检测


种子年份鉴定

 

种子的年份与其化学成分和物理特性密切相关。随着时间的推移,种子会发生以下变化:① 化学成分变化:如油脂氧化、蛋白质降解、水分流失等。②物理特性变化:如表面颜色变化、质地改变等。这些变化会导致种子对不同波长光的吸收、反射和散射特性发生变化。高光谱技术通过检测这些光谱特性的变化,间接推断种子的年份。

 

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小麦种子年份检测


中药材品质检测

 

高光谱技术利用光谱成像仪采集中药材在不同波长下的反射、透射或荧光光谱信息。这些光谱信息反映了中药材的化学成分、物理结构和生物学特性。中药材中的有效成分(如黄酮类、生物碱、多糖等)在特定波长下具有特征吸收峰,这些吸收峰可以作为品质检测的依据。

 

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枸杞品质检测(烂果、霉变果、正常果)

 

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苔藓杂质检测


文物保护检测

 

高光谱技术在文物保护检测中的应用原理主要基于其能够获取物体在连续光谱波段上的反射或辐射信息,从而提供丰富的光谱特征。这些特征可以用于识别和评估文物的材料成分、结构状态以及潜在的损伤或污染。

不同材料在不同波长下的反射或吸收特性不同,这种特性被称为光谱特征。高光谱技术通过分析文物的光谱特征,可以识别出文物的材料成分。例如不同颜料的光谱特征不同,高光谱技术可以识别出古代绘画中使用的颜料种类,甚至区分出不同时期的颜料。

 

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从复杂背景环境下提取目标物(绿叶)

 

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壁画、古董等文物上模糊文字信息的提取


农业病害长势分析

 

高光谱技术在农业病害和作物长势监测中的应用原理主要基于其能够提供连续、精细的光谱信息,从而通过分析作物的光谱特征来识别病害、评估健康状况以及监测生长动态。作物病害会导致叶片或植株的生理和结构发生变化,这些变化会在光谱特征中体现出来。高光谱技术通过分析这些光谱变化,可以识别病害的早期症状、病害类型及其严重程度。叶绿素是作物光合作用的关键色素,其含量与作物的健康状况和生长潜力相关。在红光(650-700 nm)和近红外波段,叶绿素含量的变化会导致反射光谱的明显差异。

 

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叶片单叶病害监测

 

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小麦冠层叶绿素含量监测

 

02 Lambda显微高光谱成像系统


生物医学领域

作为一种诊断和评估治疗的非侵入性方法,高光谱成像技术在生物医学领域具有广泛的潜在用途。高光谱成像技术具有从高光谱图像中提取每个像素的光谱特征,同时提供不同组织成分及其空间分布信息的能力。在特定波长下,不同病理状态组织的化学组成和物理特征有着不同的吸收度和反射率,表现为特征光谱存在差异,通过分析这些光谱信号可以实现组织状态信息的定性或定量检测,并实现不同组织病理状态的可视化诊断。例如,显微高光谱成像系统可用于肿瘤细胞的判别、出血性息肉的判别、肉白班的识别、淋巴细胞白血病的筛查、细胞质和细胞核的区分、细胞数的计算等。

 

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基于显微高光谱的喉部粘膜出血性息肉

和肉白班区域快速识别(红色区域)

 

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20倍目镜下显微高光谱

判别肿瘤位置及异常细胞扩散位置

 

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基于显微高光谱计算细胞核、细胞质

和其他物质的快速区分

 

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根据细胞质心位置计算细胞数目

(一共402个)


暗场散射纳米颗粒检测

 

暗场显微是在暗场照明下实现的一种特殊显微方法,可以避免与被观测物体无关的光线进入物镜,在暗背景中呈现清晰的物体轮廓。该方法的空间分辨率可比普通明场照明显微法高50倍,足以观察4~200nm的微小粒子。搭载高光谱成像系统的显微镜可通过光谱特征判别微粒种类及其空间分布。下图是在单次气管内滴注低(18 pg) 和高 (162 pg) 剂量纳米二氧化钛后,对来自小鼠的肺组织进行高光谱成像,以确定这些组织中的颗粒滞留位置

 

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纳米二氧化钛暴露组织的暗场图像(上图);来自纳米二氧化钛暴露组织的暗场高光谱图像识别出这些纳米颗粒,它们表现为白色包裹体的聚集体(中图);这些组织中纳米二氧化钛在高光谱图显示为红点或聚集体(下图)。


OLED 显示屏发光测试

 

 显微高光谱成像系统通过不同倍数的目镜,可以获取更高空间分辨率的OLED显示屏的发光图像,通过高光谱图像数据“图谱合一”的特点检测OLED显示屏发光的均匀性及稳定性。

 

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20X、50X和100X下检测OLED显示屏的发光情况


晶片材料、缺陷检测

 

无接触、无损伤、快速准确的微区测量技术,可在室温下操作,也可以在生产中进行在线测量,可得到整个晶片的 PL Mapping,从而可得到衬底或外延层的组分配比、缺陷以及材料其他属性的微区均匀性的重要信息。基于显微高光谱成像技术,可在细微尺度上鉴别晶片的材质以及样品发光中心浓度的变化。

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植入硼、铝以及无植入特殊材质下

晶片在显微高光谱成像系统下的图像及光谱


钙钛矿晶体中的应用

 

 随着有机钙钵矿太阳能电池快速发展,过去几年寻求灵活,廉价且易于加工的光伏材料取得了新的进展,它们具有高载流子迁移率,可见和可调谐带隙的强吸收性使其成为生产低成本太阳能电池板的理想选择。然而,有一个缺点:它们的稳定性是不稳定的,那么更好地了解光物理学和退化机制至关重要。

显微高光谱成像系统在检测晶体材料的不均一性的问题与传统检测技术,如共聚焦显微成像等,其有以下几个优点:单次整视场成像;在PL成像实验中,该系统的激发光源在视野中的强度是均匀分布的;可获得光谱强度的定量值。

 

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展示了钙达矿的PL数据图(a)和(b)显示了分别在625nm和750nm处拍摄的两张不同的单色PL图像.图(c)为图1中不同位置的光谱图,(d)显示为指定区域PL图谱频移成像图


LED/OLED光源显示屏上的应用

随着光电子技术的进步,对半导体产品测试的要求日益提高,单点光谱测试已难以满足需求,显微高光谱成像技术逐渐在半导体材料和器件的测试领域得到应用。显微高光谱成像技术目前主要应用于半导体材料发光攻匀性研究,半导体材料缺陷检测分析,LED芯片表面温度空间分布检测与反演等。

 

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显微高光谱反演不同LED光源面板的温度

 

END

图谱合一,连续成像

科技之眼,洞察万物

谱视界Lambda-VNS

用光谱力量赋能各大领域应用

开启感知新视野

 

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