PFD VIS-VNIR高光谱成像系统／高光谱相机
PFD系列高光谱相机光谱范围涵盖380-800 nm（VIS）和400-1000 nm（VNIR）范围，具有高分辨率、高图像速率、灵活的波段选择和坚固的结构，是一款非常优秀的高光谱测量监测产品。该系统集成了Imspector成像光谱仪和面阵单色相机，它以推扫式行扫描成像获取数据，并为每个像素提供完整、连续的光谱信息。
PFD由一个380-800nm或400-1000nm波段范围的Imspector V8E或V10E光谱仪和一个高速CMOS探测器组成。光谱仪中使用的透射衍射光栅和光学透镜提供了高质量、低失真的图像，满足了最苛刻条件下的规格要求。
这种光谱相机提供了工业质量控制应用所需的灵活性和高速采集。多个兴趣区域和binning的结合为用户提供了最佳系统设置和控制的可能性。可以150fps的速率采集1312个空间通道的完整光谱数据，最高可达100赫兹，空间分辨率高达1 775像素。通过选择部分光谱范围，还可以达到1000 fps的采集速度。
主要特点
- 400 - 1000nm
- 光谱分辨率2.8 nm
- 空间分辨率1312像素
- 帧速率:65帧/秒(全帧)，binning条件下可达180帧/秒
- 传感器:CMOS
- 优良的信噪比与binning，大多数应用领域推荐使用
| 光学特性 | ||||
| 光谱相机 | PFD-65-V8E | PFD-65-V10E | PFD4K-65-V10E | |
| 光谱范围 | 380-800nm | 400-1000nm | ||
| 光谱分辨率FWHM | 2.0nm（30μm狭缝） | 3.0nm（30μm狭缝） | ||
| 光谱采样 | 0.59-4.75nm/pixel | 0.78-6.27nm/pixel（根据binning调整） | ||
| 空间分辨率 | RMS光斑大小＜9μm | |||
| F值 | F/2.4 | |||
| 狭缝宽度 | 30μm（50或80μm可选） | |||
| 有效狭缝长度 | 10.5mm | 14.2mm | ||
| 总效率 | ＞50%与极化无关 | |||
| 杂散光 | ＜0.5%（卤素灯，590nm LPF） | |||
| 电气特性 | ||||
| 探测器 | CMOS | |||
| 空间像素 | 1312 | 1775 | ||
| 光谱波段数 | 768 | |||
| 像素大小 | 8.0×8.0μm | |||
| 相机输出 | 数字12bit | |||
| 接口 | 基本CameraLink | |||
| 相机控制 | CameraLink | |||
| 帧频 | 高达150fps | 高达100fps | ||
| 附加特性 | 光谱binning高达8x 空间或光谱方向多重ROI |
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| 曝光时间范围 | 0.1-100ms | |||
| 功耗 | ＜5W | |||
| 输入电压 | 12V（OEM），24V（套装式） | |||
| 环境特性 | ||||
| 存储温度 | -20…﹢50℃ | |||
| 操作温度 | ﹢5…﹢40℃，无凝水 | |||
| 机械特性 | ||||
| OEM | CASED | |||
| 大小 | 231×80.5×78mm | 330×85×90mm | ||
| 重量 | 1.8kg | 2.7kg | ||
| 机身 | 带安装螺孔的阳极氧化铝材质 | |||
| 镜头支座 | 标准C-mount | |||
| 用户调节 | 不支持 | |||
| 快门 | 选配 | 支持，USB控制 | ||
- 前置物镜：为整个光谱范围提供最佳质量的图像和光谱数据
- 采集光纤：将相机转换成多点光谱仪，所有的点均在没有移动复用器的情况下同时测量
- 镜像扫描器或旋转平台：用于扫描静态目标和户外场景，或结合X-stage sample mover用于桌面和显微镜应用。
- LUMO软件：PFD支持LUMO软件，用于采集数据、设置参数、影像实时可视化、ENVI兼容格式数据立方，支持多款通用软件进一步处理分析。
- 质量控制
- 食物及植被研究
- 在线分类和质量监控
- 植物与植被研究
- 环境监测
- 防伪检测
应用案例
使用遥感专题分类方法是珊瑚礁调查研究的理想方法，高光谱成像对研究珊瑚礁的生长模式、颜色和珊瑚属、生态位等很有意义。以下案例使用PFD-VNIR对位于以色列埃拉特港北端亚喀巴湾8公里处的珊瑚礁海洋公园。研究地点被划分为相对较小的边缘礁 (礁约25米宽，2公里长)。位置的选择是基于过水干结构和相对平坦的珊瑚礁表面。
如上图： (A)用于初步参考和经验鉴定的真彩色图像，(B)原始高光谱图像，(C)图像中识别的AOIs分为两大类:样本用于分类模型构建(小AOIs，小圆点)，大AOIs用于验证。(D-F)是用来验证三种分类决议(分别为15类、10类和6类)的参考图。
右上图显示了不同珊瑚种类的光谱曲线，右下图为三个类解析输出的可视化表示。左边分别显示了15、10和6个类的参考引用图；正常分类结果显示在中间；GLS（气-液-固体色谱法）结果如右图所示。黄色刻度箭头表示1m的正方形区域。红色框中突出显示的是三个示例误差。
顶部的红框显示了黄色硬珊瑚和软珊瑚的组合。中间的红框显示错误分类，如混淆软珊瑚和死珊瑚；底部红框显示典型的“珊瑚内”错误分类;黄色珊瑚被错误地归类为棕色珊瑚。无论哪一种方法，都无法避免一些微小误差。比如暴露过度的岩块可能被绘制在一块礁岩上。
可以看到，通过对珊瑚光谱特性研究分析，再辅以彩色图像对比，其分类结果和标准参考结果及GLS方法极为接近，而且相比GLS方法，高光谱更为高效，便捷。
北京易科泰生态技术有限公司成立于2002年，为国家高新技术企业，致力于生态-农业-健康研究监测技术推广、研发与服务，特别是在光谱成像技术（高光谱成像技术、叶绿素荧光成像技术、红外热成像技术、无人机遥感等）、植物表型分析技术、呼吸与能量代谢测量技术等方面，与国际著名科技企业PSI、Specim、Sable等合作，致力于植物科学、土壤与地球科学、动物能量代谢、水体与藻类及生态环境领域先进仪器技术的引进推广和技术研发集成，为植物/作物表型分析、生态修复及生态保护、能量代谢测量等提供规划设计、技术方案与系统集成、技术咨询与科技服务。
公司下设有叶绿素荧光技术与植物表型业务部、EcoTech®实验室、光谱成像与无人机遥感事业部及无人机遥感研究中心（与陕西师范大学合作建立）、动物能量代谢实验室、内蒙古阿拉善蒙古牛生态牧业研究院及青岛分公司。实验室拥有叶绿素荧光成像、叶绿素荧光仪、水体藻类荧光仪、SPECIM高光谱仪、WORKSWELL红外热成像仪、EasyChem全自动化学分析仪、MicroMac1000水质在线监测系统、ACE土壤呼吸自动监测系统、SoilBox便携式土壤气体通量测量系统、动物呼吸测量系统、LCpro+光合作用测量仪、Hood土壤入渗仪、年轮分析仪等各种仪器设备，可以进行实验研究分析、实验培训等，欢迎与易科泰生态研究室开展合作研究。
易科泰公司与欧洲PSI公司（叶绿素荧光技术与表型分析技术）、美国SABLE公司（动物能量代谢技术）、欧洲SPECIM公司（高光谱成像技术）、欧洲WORKSWELL公司（红外热成像技术）、欧洲Lightigo公司（LIBS元素分析技术）、欧洲BCN无人机遥感中心、欧洲ITRAX公司（样芯密度扫描与元素分析）、美国VERIS公司、英国ADC公司、德国UGT公司、欧洲SYSTEA公司等国际著名生态仪器技术领域的研发机构和厂商建立了密切的合作关系，在FluorCam叶绿素荧光成像与荧光测量技术、PlantScreen植物表型分析技术、高光谱成像技术、红外热成像技术、光合作用与植物生理生态研究监测、土壤呼吸与碳通量研究监测、动物呼吸代谢测量、水质分析与藻类研究监测、CoreScanner样芯密度CT与元素分析技术、LIBS元素分析技术、无人机生态遥感技术等生态仪器技术及其系统方案集成有着丰富的经验，致力成为农业、林业、地球科学、生态环境研究等领域科技进步的重要研究技术支持力量。由公司研制生产的EcoDrone®无人机遥感平台、SoilTron®多功能小型蒸渗仪技术、SoilBox®土壤呼吸测量技术、PhenoPlot®轻便型作物表型分析系统、SCG-N土壤剖面CO2／O2梯度监测系统、植物生理生态监测技术、动物能量代谢测量技术等，为 农、林、水、生态环境监测等领域相关项目提供了技术支撑与数据保障。
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