Hyperspectral Imaging

Leitfaden zur Bildverarbeitung in der zerstörungsfreien Prüfung
(Fraunhofer Vision Leitfaden-Reihe Band 18)

Beitrag 16: Hyperspectral Imaging

Autoren: Julius Krause, Henning Schulte, Fraunhofer IOSB

Untersuchungen im Hyperspektrallabor
© Fraunhofer IOSB

Untersuchungen im Hyperspektrallabor zeigen den Unterschied zwischen Obst (grün), Papier (blau) und Plastiktüten (rot)

In den vergangenen Jahren hat die hyperspektrale Bildverarbeitung (Hyperspectral Imaging = HSI) zunehmend an Bedeutung gewonnen. Moderne Sensortechnologie ermöglicht die Verbindung spektraler Reflexion von Materialien zur Analyse ihrer Eigenschaften mit bildgebenden Ortsinformationen. Ursprünglich vor allem in der Fernerkundung eingesetzt, wird diese Technologie zunehmend in Industrie, Umwelttechnologien, Militär und vielen anderen Anwendungen genutzt. Als moderne Technik der optischen Spektroskopie wird HSI im Vergleich zur klassischen Laboranalytik auch wegen der verhältnismäßig niedrigen Kosten und dem geringen Aufwand zur Probenvorbereitung geschätzt.

Mit Hilfe sogenannter Hyperspektralkameras (auch bildgebende Spektrometer genannt) können hyperspektrale Bilder gewonnen werden, die für jedes ihrer Pixel viele spektrale Kanäle eng benachbarter und schmaler Wellenlängenbänder erfassen. Kurz gesagt erfassen sie mit jedem Pixel ein Spektrum. Der abgetastete Spektralbereich wird dabei durch die spektrale Empfindlichkeit des verwendeten Detektormaterials festgelegt und liegt i. d. R. zwischen dem Ultravioletten und dem langwelligen Infrarot im elektromagnetischen Spektrum. Neuere Technologieansätze ermöglichen zudem auch eine hyperspektrale Bildgewinnung in den angrenzenden Röntgen- und Terahertz-Spektralbereichen.


Den vollständigen Beitrag können Sie im »Leitfaden zur Bildverarbeitung in der zerstörungsfreien Prüfung« nachlesen.

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