Увидеть невидимое: анализ гиперспектральных данных в реальном времени

Похожие до неразличимости объекты все-таки можно различить – по их цветовому спектру, «улавливаемому» гиперспектральными камерами. Такие приборы видят больше, чем наши глаза: в отличие от сетчатки, в которой есть только три рецептора (красный, зеленый, синий), гиперспектальные датчики способны выдавать 130 значений цвета на пиксель. Такое высокое разрешение и позволяет безупречно различать объекты, которые нам кажутся одинаковыми. Причина в том, что каждое вещество обладает своим собственным цветовым спектром, не зависящим от того, как его поверхность отражает свет.

Гиперспектральная технология применяется в поиске минеральных ресурсов, для контроля качества производимой продукции, в мониторинге окружающей среды с воздуха. Но имеющиеся системы слишком медленно обрабатывают огромные массивы информации (гиперспектральные камеры записывают до одного гигабайта в минуту!).

На мартовской выставке CeBIT в Ганновере Фраунгоферовский институт оптроники, системных технологий и использования изображений представит SpectralFinder – программу, способную записывать гиперспектральные данные на мобильной платформе (в любых объемах) и анализировать их в реальном времени.

Новая технология создает 130-канальное изображение поверхности. «Представьте себе это в виде карты, куда озера, города, улицы, поля и горы графически наносятся в различных цветах», — объясняет исследовательница Каролина Штолка (Caroline Stolka). Когда пользователь кликает на тот или иной участок (на мониторе), алгоритм программы немедленно показывает, где еще есть такие же поверхности (на «живых» изображениях). «Алгоритм сравнений и классификации работает даже когда камера (или объект) еще двигаются, даже во время сбора материала», — говорит Штолка.

Система состоит из гиперспектальной камеры и подсоединенного к ней компьютера (где установлена программа SpectralFinder). Все записанные цветовые спектры можно «пробить» по приложенной базе данных по материалам. Новая технология поможет следить за чистотой окружающей среды: она быстро выявит загрязнение, следы вредителей, рискующие разрушиться дамбы и мосты.

http://nauka21vek.ru