Hyperspektrální kamera

Abstract

Technológia hyperspektrálnych kamier začína byť využívaná v širokom spektre aplikácii, vrátane poľnohospodárstva, potravinárskeho priemyslu alebo biomedicíne. Napriek ich nesporným výhodám sa často stretávajú s problémami týkajúcimi sa ich implementácie v pracovných prostrediach. Táto práca sa zaoberá tématikou hyperspektrálneho snímania. V rešeršnej časti skúma princípy a fungovanie hyperspektrálnych kamier, ďalej ponúka prehľad o praktických aplikáciách vo vede a priemysle a následne sa bližšie zameriava na hyperspektrálnu kameru HAIP BlackIndustry VNIR V2. Návrhová a praktická časť tejto práce sa zaoberá návrhom pracovnej stanice pre túto kameru. Návrh pracovnej stanice zahŕňa použitie krokového motora na presné polohovanie kamery. Riadenie rýchlosti pohybu kamery je kľúčové pre dosiahnutie optimálnej kvality obrazu. Okrem toho je venovaná pozornosť návrhu a implementácie vhodného osvetlenia, ktoré zabezpečuje konzistentnú expozíciu scény a minimalizuje artefakty. Pracovná stanica je navrhnutá tak, aby bola robustná, stabilná a zároveň jednoduchá na obsluhu a údržbu. Posledná časť je venovaná záznamu hypersperpektrálnych snímkov a ich vyhodnoteniu.

Hyperspectral imaging technology is beginning to be used in a wide range of appli-cations, including agriculture, food industry or biomedicine. Despite their undeniable ad-vantages, they are often faced with challenges regarding their implementation in working environments. This work deals with the topic of hyperspectral imaging. In the research part, it ex-amines the principles of hyperspectral cameras, then offers an overview of practical applica-tions in science and industry, and then takes a closer look at the HAIP BlackIndustry VNIR V2 hyperspectral camera. The practical part of this thesis deals with the design of a workstation for this cam-era. The workstation design involves the use of a stepper motor to accurately position the camera. Controlling the speed of the camera movement is a key to achieve the optimum image quality. In addition, attention is given to the design and implementation of an appro-priate lighting to ensure a consistent scene exposure and minimizing artifacts. The work-station is designed to be robust, stable and at the same time easy to operate and maintain. The final part is focused on obtaining hyperspectral pictures and their evaluation.