近紅外高光譜成像相機是一種集光學、光譜與圖像技術于一體的傳感設備,可在900–1700nm或更寬波段范圍內同時獲取目標的空間信息與連續光譜特征,廣泛應用于農業監測、食品質檢、制藥分析、資源勘探及科研領域。其以圖譜合一的優勢,實現對物質成分的無損、快速、可視化識別。然而,該設備對操作環境、標定流程及數據處理要求高,若使用不當,易導致光譜失真、圖像模糊或分析失效。掌握近紅外高光譜成像相機正確使用方法,是釋放其技術潛力的關鍵。

一、使用前準備:環境與標定雙保障
光照條件控制:優先在均勻自然光或標準鹵素/LED光源下作業,避免直射陽光或頻閃光源造成光譜波動;室內建議使用積分球或漫反射照明系統;
暗電流與白板校準:
暗參考:關閉光源,采集無光狀態下的噪聲圖像;
白參考:使用標準Spectralon白板(反射率≥99%)采集基準反射數據;
每次環境光變化或開機后均需重新校準,確保反射率計算準確。
二、設備架設與參數設置
穩定平臺安裝:相機必須固定于三腳架、滑軌或無人機云臺,避免抖動導致圖像錯位;
合理設定曝光時間與幀率:
曝光過長易飽和,過短則信噪比低;建議從10–50ms起試調;
移動平臺(如傳送帶)需同步觸發信號,確保空間連續性;
鏡頭選擇:根據視場需求選用定焦鏡頭,避免變焦引入光譜畸變。
三、樣品擺放與采集規范
樣品平整均勻:顆粒狀樣品(如谷物、藥片)應鋪成單層,避免陰影與重疊;
背景統一:使用黑色無反射背景板,減少雜散光干擾;
避免強反光表面:金屬或鏡面材料需特殊處理(如噴涂啞光涂層),否則光譜失真嚴重。
四、數據采集與實時監控
啟動采集軟件,預覽光譜立方體(Spatial×Spatial×Spectral)是否完整;
觀察關鍵波段(如1450nm水吸收峰、1200nm油脂特征)是否清晰可辨;
單次采集時間不宜過長,防止光源溫漂影響穩定性。
五、關機與維護要點
先關閉采集軟件,再斷開相機電源;
鏡頭蓋及時蓋好,存放于干燥防塵箱,避免潮氣凝結于傳感器窗口;
定期用潔凈壓縮空氣吹掃散熱孔與接口,嚴禁用手觸摸鏡頭或探測器窗口。