高光譜(pu)掃描(miao)系(xi)統通(tong)過同(tong)步(bu)獲(huo)取空(kong)間(jian)與連(lian)續(xu)光譜(pu)信(xin)息(xi)(通(tong)常覆(fu)蓋(gai)400-2500nm,波段(duan)數達(da)數百(bai)),廣泛應(ying)用(yong)於農業遙(yao)感(gan)、礦物識別(bie)、食(shi)品(pin)質檢及生物(wu)醫(yi)學(xue)成(cheng)像(xiang)等(deng)領(ling)域(yu)。其數據價值(zhi)高,但(dan)對光學(xue)、機械(xie)與(yu)環境(jing)敏(min)感(gan)。使(shi)用(yong)中常因(yin)光路(lu)汙(wu)染、平臺(tai)振動(dong)、標(biao)定失效或(huo)數據錯位等問(wen)題導(dao)致光譜(pu)失真、圖(tu)像模糊或(huo)條帶(dai)噪聲(sheng)。科(ke)學(xue)應(ying)對高光譜(pu)掃描(miao)系(xi)統故(gu)障現象(xiang),才(cai)能保(bao)障所見(jian)即(ji)所得。

問(wen)題壹(yi):光譜(pu)曲(qu)線異常波動(dong)或(huo)基線漂(piao)移
原(yuan)因(yin):光源(yuan)不穩(wen)定、探測器(qi)溫(wen)漂(piao)、鏡(jing)頭/窗(chuang)口(kou)汙(wu)染或(huo)積(ji)分時(shi)間(jian)設(she)置不當。
對策(ce):
開(kai)機(ji)預(yu)熱光源(yuan)與探測器(qi)≥30分(fen)鐘,確保(bao)熱平衡;
每次(ci)實(shi)驗前執(zhi)行(xing)白板校正(使用(yong)Spectralon標(biao)準(zhun)反射板(ban))和暗(an)電流(liu)校正;
用(yong)無(wu)絨布(bu)蘸無(wu)水乙(yi)醇輕拭物(wu)鏡(jing)、窗口(kou)片及光纖(xian)端面,避免指(zhi)紋或(huo)灰塵散射;
根(gen)據樣品(pin)反射率(lv)動(dong)態(tai)調整積(ji)分時(shi)間(jian),避免信(xin)號(hao)飽和(he)或(huo)信(xin)噪比過低(di)。
問(wen)題二(er):圖(tu)像(xiang)出現條帶(dai)噪聲(sheng)或列向偽(wei)影(ying)
原(yuan)因(yin):探測器(qi)壞點(dian)、讀(du)出電路幹擾(rao)或(huo)掃(sao)描(miao)平臺(tai)速(su)度(du)不(bu)均(jun)。
對策(ce):
啟(qi)用(yong)系(xi)統內置的(de)壞點(dian)校正算法(fa)或(huo)手動(dong)標(biao)記(ji)剔(ti)除(chu)異常像(xiang)素;
檢查(zha)電機驅(qu)動(dong)是(shi)否平穩(wen),導(dao)軌是(shi)否潤滑良(liang)好,確保(bao)勻速(su)掃(sao)描(miao);
屏蔽外部電磁幹擾(rao)源(yuan)(如變頻器(qi)、無(wu)線設(she)備),使用(yong)屏蔽電纜連接探測器(qi)。
問(wen)題三(san):空間(jian)與光譜(pu)維(wei)度(du)錯(cuo)位(“鬼影(ying)”或(huo)拉(la)伸(shen))
原因(yin):掃描(miao)步(bu)進精(jing)度不(bu)足、觸(chu)發信(xin)號(hao)不同(tong)步或樣(yang)品(pin)移動(dong)。
對(dui)策(ce):
校準(zhun)平臺(tai)編(bian)碼(ma)器(qi)與(yu)光譜(pu)儀觸(chu)發時(shi)序(xu),確保(bao)每行(xing)光譜(pu)對應(ying)準(zhun)確位置;
對非剛性(xing)樣品(pin)(如葉(ye)片(pian)、織(zhi)物(wu)),使(shi)用(yong)真空(kong)吸附(fu)或(huo)夾具固定;
在軟(ruan)件中啟用(yong)幾(ji)何畸(ji)變校正模塊,補償(chang)鏡(jing)頭邊緣畸(ji)變。
問(wen)題四(si):數(shu)據量(liang)龐大但(dan)有效信(xin)息(xi)少
原因(yin):波段(duan)冗余、信(xin)噪比低(di)或(huo)環(huan)境(jing)光幹擾(rao)。
對(dui)策(ce):
在(zai)室(shi)外(wai)使(shi)用(yong)時(shi)加(jia)裝(zhuang)遮(zhe)光罩,避免直射陽(yang)光進入視(shi)場;
采(cai)用(yong)主(zhu)成(cheng)分(fen)分(fen)析(xi)(PCA)或(huo)波段(duan)選擇算法(fa)壓(ya)縮數據;
提升信(xin)噪比:多(duo)次(ci)掃(sao)描(miao)平均(jun)、優化(hua)照(zhao)明(ming)均(jun)勻性(xing)(如使用(yong)積(ji)分球光源(yuan))。