📌高光譜成像解決方案

Resonon 能夠使用客戶提供的樣品進行可行性研究。這是判斷高光譜相機是否符合您需求最可靠的方法。

如果您剛開始尋找高光譜相機，且無法寄送樣品，您可能會先查閱規格表。
與其他高光譜相機製造商一樣，Resonon 為每款高光譜相機提供詳細的規格表。原則上，規格表讓客戶能夠比較我們與競爭對手的產品。但實際上，僅比較規格表通常會產生誤導。真正重要的是了解您所選擇的高光譜相機是否能滿足您的需求。

圖 1：大多數高光譜成像客戶會關注的主要高光譜相機特性。

上圖強調了對我們多數客戶而言最相關的關鍵特性。每項特性都是我們在產品設計時所需權衡考量的要素之一。理想的相機取決於您要解決的具體問題 (或想要把握的機會)，通常會由這些關鍵特性中最符合需求的幾項來決定。

一、影像品質 (Image Quality) 

圖 2：左圖是使用競爭對手的高光譜相機記錄的影像，右圖則是使用Resonon Pika XC2 高光譜相機記錄的影像。

影像品質對於某些應用至關重要，對於其他應用則不那麼重要。
舉例來說，如果目標物體相對較大，且佔據了視野的大部分，則高解析度的影像可能並不是關鍵。但是對於微小的特徵，影像的品質是必不可少的。

影像的品質可透過儀器的調變轉換函數 (Modulation Transfer Function, MTF) 來衡量，不過這類資訊通常不會列在規格表中，且對多數人來說並不直觀。如 此篇文章 中所討論的，查看實際的樣品影像是了解我們高光譜相機影像品質最簡單又直觀的方法。

二、輻射測量 (Radiometry)

圖3：根據 NASA AVIRIS 高光譜數據創建的礦物分類圖。右圖 (儀器升級後) 顯示與左圖相比，信噪比 (Signal-to-Noise Ratio, SNR) 提高了 4 倍。圖片來源：USGS¹。

輻射測量是儀器收集光線的能力，進而影響信噪比 (SNR)。關於高光譜相機 SNR 的深入解釋請見 這裡。

儘管在不同相機的波長範圍內，SNR 會有所不同，大多數的規格表都僅報告了單一的 SNR 值。而為了協助客戶做出明智的決定，Resonon 為所有的相機都提供了 SNR 曲線圖。

對於許多應用而言，輻射測量可能是最不明顯的重要特性。相較於傳統相機，輻射測量對高光譜相機而言更是重要，因為高光譜相機會將訊號分成更多的光譜通道 (spectral channels)，這會降低訊號強度。光線不足的數據會有雜訊，削弱了高光譜相機提供額外光譜資訊的優勢。

增加照明或降低掃描速度可以提高 SNR。然而，在由機上人員執行的空中影像採集作業中，光照與掃描速率通常無法調整，因為既無法再增加陽光，也不能讓飛機飛得比失速速度還慢。而我們的可行性研究可以幫助您了解實際應用所需 SNR 會需要的照明和掃描速度。

三、速度 (Speed)

圖 4：一些高光譜應用會需要「獵豹般」的速度，而另一些則不需要。

在我們的高光譜線性掃描相機 (hyperspectral line-scan cameras) 中，相機速度 (即最大幀率，maximum frame rate) 與影像品質密切相關。若使用速度過慢的相機進行掃描，影像可能會變得模糊，或在移動方向上出現拉長變形的情況。

在某些情況下，您可以放慢掃描速度。在其他情況下，例如掃描高速輸送帶上的材料，則不適合放慢速度，因為此時速度成為了關鍵因素。最後，對於某些應用，例如空中機載成像，過高的相機速度實際上是浪費的，因為可用的光通量通常決定了最大數據採集速度。

此表 提供了我們所有高光譜相機的最大幀率。


四、尺寸/重量與成本 (Size / Mass and Cost)

圖 5：尺寸、重量和成本可以從相機規格表和報價中輕鬆獲得。

這些特性能夠由規格表和報價提供，容易理解。尺寸和重量對於像無人機部署這樣的應用至關重要，但對於機器視覺或實驗室的使用則不那麼重要。當然，成本幾乎是一個總是需要考慮的因素。

五、使用便利性

使用便利性包括硬體、軟體和客戶服務，這一直都是很重要的。
我們的目標是讓您盡快收集和使用高光譜數據，包括提供所有必要的元件、清楚的組裝說明和快速入門指南，以及專為直觀設置和調整而設計的硬體。我們甚至提供包含無人機的完全整合空載系統 (fully-integrated airborne systems)，以消除使用者的整合負擔。

軟體的使用便利性並不是規格表上能夠輕易解釋的特性。為了解決這個問題，Resonon 提供了免費的 Spectronon 軟體和範例數據立方體 (example datacubes) (註冊即可下載)。這裡 則提供了詳細的使用手冊、快速入門指南和教學影片，幫助您快速上手。對於收集大量數據的工業客戶和團隊，我們的 RVS 頁面 也提供了影片，您可以看到各種使用者友善的設計。

圖 6：Resonon 的即時視覺系統 (Real-time Vision System, RVS) 軟體中的訓練畫面。簡單明瞭的工具結合補充影片教學和使用者手冊，可幫助客戶快速掌握 Resonon 軟體。

即使我們付出了所有努力來讓我們的軟硬體更容易使用，有時仍難免會出現問題。這部分就交給我們，Resonon 的客戶支援服務快速又全面，並致力於協助您成功使用我們的產品。

六、關於其他規格呢？

您可能已經注意到了，一些經常被宣傳的高光譜相機規格，例如畸變和光斑大小，並未被列為關鍵屬性。這些規格在儀器性能中確實扮演著重要角色，我們並不想貶低它們的重要性。
然而，對於多數正在尋找合適高光譜相機的應用客戶來說，與其比較這些類型的規格，倒不如聚焦在我們本文所提出的六個關鍵屬性上，這才是真正決定效果的關鍵。

🔎 原始文章來源：https://resonon.com/blog-key-attributes-of-hyperspectral-cameras

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