使用近红外光谱成像相机进行伪色彩模拟示例分析

发布日期：2024-07-13      浏览次数：52

使用近红外光谱成像相机进行伪色彩模拟示例分析

使用近红外光谱成像相机创建伪彩色图像 - 肉眼看起来相同颜色的物质之间的差异可视化 -

光谱成像应用的一个例子是利用近红外区域的光谱信息通过伪彩色模拟将肉眼无法区分的物质之间的差异可视化。
在这里，我们将介绍三个使用近红外光谱成像相机对肉眼难以区分的物质进行伪彩色模拟的示例。

• 果实成分（白色粉末）

• 透明塑料材质

• 白色药片

1.水果成分（白色粉末）

水果中含有的六种主要呈味物质包括甜味成分葡萄糖、果糖和蔗糖，以及酸味成分柠檬酸、苹果酸和琥珀酸。
当作为单一化合物来看时，这些物质都是肉眼难以区分的白色粉末。
在这里，我们使用光谱成像相机[SPECT-200 nir-3]在近红外区域（1300-2150 nm）拍摄了这六种白色粉末，并利用分析软件的“伪彩色模拟"功能让我们将其想象为颜色的差异。



首先，右侧显示了使用光谱成像相机[SPECT-200 nir-3]在近红外区域（1300-2150 nm）拍摄六种水果成分所获得的光谱。

这六种成分用肉眼很难区分，但可以看出在近红外区域光谱反射率存在差异。

比较六个光谱并将 RGB 颜色分配给有差异的波长。
这次，我们将1470nm的波长设置为蓝色，将1780nm的波长设置为绿色，将2000nm的波长设置为红色。
生成的伪彩色图像如下所示。









肉眼观察时，这六种成分呈现为白色粉末，但在伪彩图像中，可以看到每种成分都有不同的颜色，可以区分。

2、透明塑料材质

塑料材质有很多种，但很多是很难用肉眼辨别的。
这里，聚苯乙烯（PS）、聚碳酸酯（PC）、聚丙烯（PP）、PET、氯乙烯（PVC）和丙烯酸（PMMA）六种透明塑料材料被用作 950 近红外区域的光谱成像相机-1700 nm。使用 [SPECT-CAM-100 nir2] 拍摄，我们将使用附带软件的“伪色彩模拟"功能将材料差异可视化为颜色差异。



首先，使用 950-1700 nm 光谱成像相机 [SPECT-CAM-100 nir2] 对六种透明塑料材料进行拍摄，获得如右图所示的光谱。

比较六个光谱并将 RGB 颜色分配给有差异的波长。
这次，我们将1100nm的波长设置为蓝色，将1150nm的波长设置为绿色，将1180nm的波长设置为红色。
生成的伪彩色图像如下所示。












尽管塑料材料在肉眼看来是无色透明的，但可以通过利用近红外区域波长差异的伪彩色模拟来区分它们，并且发现可以通过颜色将差异可视化。

3、白色药片

我相信使用近红外光谱成像来检测制药过程中的异物污染是一种常见的需求。
这里，使用光谱成像相机 [SPECT-CAM-100 nir2] 在 950-1700 nm 的近红外区域拍摄 8 种白色药片，并使用附带的软件“伪"检测药片之间的颜色差异。让我们想象一下差异。



收集常见的胃肠药、抗过敏药、美白口服药等白色药片，用近红外光谱成像相机拍摄，得到如右图所示的光谱。

比较 8 个光谱并将 RGB 颜色分配给有差异的波长。
这次，我们将1420nm的波长设置为蓝色，1520nm的波长设置为绿色，1650nm的波长设置为红色。
生成的伪彩色图像如下所示。









其中八个还包括糖衣片，可见的颜色差异被认为是由于基质材料的差异而不是活性成分的差异，但看起来颜色几乎相同的片剂的差异是由于差异造成的我们发现它可以通过利用这些差异的伪彩色模拟来可视化。

■关于附带软件中包含的色彩合成模拟器

分光成像相机[SPECT-CAM-vis]、[SPECT-CAM-nir1]和[SPECT-CAM-100 nir2]附带的软件具有通过将获取的图像乘以感光度来创建合成图像的功能功能等等我都是。
除了能够加载任何函数之外，您还可以自由设置函数的值来操作音频图形均衡器。
这允许您模拟各种颜色的外观。






●合成色模拟器的应用

• 具有特征灵敏度特性的光谱滤波器设计

• 模拟各种色觉引起的外观

• 伪彩色构图

*：对于使用附带软件的正常操作和图像的 2D 颜色标准测量，请参阅随附的软件页面。