آزمایشگاه تصویربرداری هایپراسپکترال

درباره آزمایشگاه
تصویربرداری هایپراسپکترال (HSI) یک روش تصویربرداری نوظهور در سنجش از دور و سنجش با دامنه نزدیک است. آزمایشگاه تصویربرداری هایپراسپکترال با دامنه نزدیک (دوربین فراطیفی رومیزی آزمایشگاهی(Desktop Hyperspectral Imager)) در سال 1402 با هدف اصلی رصد سلامت پوشش های گیاهی، سنجش خواص محصولات کشاورزی و شناسايي كاني ها در اکتشاف معادن در دانشگاه حکیم سبزواری، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی به بهره برداری رسید. از سایر قابلیت های این آزمایشگاه در زمینه اطلاعات تشخیصی در مورد فیزیولوژی، مورفولوژی و ترکیب بافت برای کاربردهای پزشکی و بررسی کیفیت و سلامت موادغذایی است. آزمایشگاه تصویربرداری هایپراسپکترال جزو اولین مراکز تهیه تصاویر هایپراسپکترال در شرق کشور در زمینه تهیه مکعب طیفی از نمونه های آزمایشگاهی و میدانی و پردازش تصاویر با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین است.

فناوری تصویربرداری هایپراسپکترال
سیستم مبتنی بر تصویربرداری هایپراسپکترال نسبت به اسپکتروسکوپی از نظر اطلاعات طیفی یک سطح بالاتر است. یعنی اطلاعات مکانی را به اطلاعات طیفی منتج از آزمایش نمونه هدف اضافه می¬کند. اساس این تکنیک تصویربرداری به صورت ترکیبی از تکنیک های طیف سنجی و تصویربرداری می باشد که در آن عکس هایی در طول موج های مختلف در محدوده مرئی و مادون قرمز برای یک نمونه گرفته می شود. در نتیجه خروجی یک تصویر سه بعدیِ حاوی اطلاعات طیفی Z در فضای مختصاتی X و Y است. سپس این تصاویر با یکدیگرتلفیق شده و یک مکعب هایپراسپکترال سه بعدی را ایجاد می کنند که هر پیکسل طیفی مشخص کننده ی خصوصیات ذاتی نمونه هدف است. تفاوت در ساختار فیزیکی و ترکیب شیمیایی نمونه می‌تواند در اطلاعات طیفی بررسی گردد. دوربین مورد استفاده در این آزمایشگاه با محدوده آزاد طیفی 400 الی 1000 نانومتر با دقت تفکیک طیفی 2.5 نانومتر است. نوع اسکن دوربین، روش اسکن خطی با دقت تفکیک فضایی 250 میکرون در فاصله یک متری از نمونه هدف است. کاربر می¬تواند با انتخاب هر طول موجی در این محدوده، برش طیفی به ازای طول¬موج انتخابی را مشاهده و ذخیره نماید. همچنین کاربر با کلیک کردن روی هر نقطه از نمونه هدف می¬تواند امضای طیفی مربوط را مشاهده و تحلیل نماید. دوربین ساخت شرکت Imaging Source و سنسور آن ساخت شرکت SONY است.

محصولات و خدمات
استخراج امضای طیفی عوارض
برهمکنش طیفی بین نمونه هدف با طیف الکترومغناطیس در قالب نسبت جذب و بازتاب امواج قابل توصیف است. الگوی نسبت جذب و بازتاب امواج الکترومغاطیسی در محدوده های طیفی مختلف با عنوان رفتار طیفی شناخته می شود. رفتار طیفی پدیده ها با استفاده از یک مکعب هایپراسپکترال سه بعدی قابل تهیه و نمایش است.
مدلسازی
با استفاده از الگوریتم های یادگیری ماشین، داده های مشاهداتی مکعب هایپراسپکترال بدست آمده از نمونه هدف برای آموزش استفاده می شود، سپس به سیستم توانایی یادگیری خودکار و بهبود عملکرد خود ازطریق تجربه را می‌دهد و سعی می‌کند الگوهایی را از آن استخراج کند تا بتواند از آن الگوها برای طبقه‌بندی و یا پیش بینی داده‌ها بدون دخالت انسان استفاده کند.
سایر تجهیزات
از جمله تجهیزات مرتبط با این آزمایشگاه، دستگاه اسپکترومتر نقطه زن (RGB-1002 LUTRON) در محدوده مرئی طیف الکترومغناطیس، دستگاه رطوبت سنج خاک (PR2 Profile Probe) با پراب یک متری جهت اندازه گیری همزمان رطوبت حجمی خاک در 6 عمق مختلف 10، 20، 30، 40، 60 و 100 سانتیمتر ، دستگاه سنجش ذرات معلق هوا (AQ9600 Perfect Prime)، رطوبت سنج گیاهی (MWM-250 MARMONIX) رطوبت سنج جامدات لوترون LUTRON MS-7000HA و دوربین فراطیفی قابل حمل AgroGauge s2 – Spectrometer .

ارتباط با ما
خراسان رضوی، سبزوار، توحید شهر، پردیس دانشگاه حکیم سبزواری، دانشکده جغرافیا و علوم محیطی، گروه سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی. صندوق پستی ۳۹۷. کد پستی: ۹۶۱۷۹۷۶۴۸۷
تلفن آزمایشگاه 05144013298
EMAIL: h.adab@hsu.ac.ir
WEB: HTTPS://WWW.HSU.AC.IR/GEO

دانلود بروشور