高光譜相機(jī)技術(shù)類型及優(yōu)缺點(diǎn)

透射光柵型

優(yōu)點(diǎn)：
結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無移動(dòng)部件，對(duì)入射光線的入射角度無特殊要求。
一次采樣對(duì)一條線的全波長都可進(jìn)行采樣，光譜分辨率可以做到2.5nm(以400-1000nm的光譜相機(jī)為例)。

缺點(diǎn)：
價(jià)格昂貴

濾光片-漸進(jìn)式濾光片（干涉濾光片）

優(yōu)點(diǎn)：
便宜，透過率高。

缺點(diǎn)：
同樣不能整個(gè)框幅一次采樣
光譜分辨率做不高，10-20nm左右，
更關(guān)鍵的是，對(duì)入射光線要求的非常高，對(duì)于非垂直入射的光線，干涉濾光片的濾光效果會(huì)有非常大的變化。如果正入射時(shí)截止波長是600nm,非正入射時(shí)有可能截止波長會(huì)變差650nm。所以對(duì)入射光線的角度要求特別高，但是，高光譜的檢測(cè)通常都要求有一定的視場(chǎng)角和成像范圍。這樣在前端光路設(shè)計(jì)上會(huì)導(dǎo)致非常高的成本或者導(dǎo)致很高的光譜偏差。

濾光片-馬賽克濾光片

優(yōu)點(diǎn)：
透過率高，信噪比可以做的高
可以整個(gè)框幅的畫面多格波長一次成像（就是說一次獲得整幅圖像在不同光譜的數(shù)據(jù)）
用馬賽克中一個(gè)濾光片的數(shù)據(jù)來代替整個(gè)濾光片的數(shù)據(jù)。

缺點(diǎn)：
光譜分辨率低，和漸進(jìn)式濾光片一樣，只能做到10-20nm(較好的情況下)
光譜通道少，馬賽克由幾個(gè)濾光片組成，就有幾個(gè)通道（通常為4、9、16、25、36通道，還沒看到文獻(xiàn)說更高的）
空間分辨率低，空間分辨率 = 傳感器分辨率/通道數(shù)量

可見光液晶可調(diào)諧濾波器LCTF/聲光可調(diào)諧濾波器AOTF/法布里珀羅濾波器等

優(yōu)點(diǎn)
一次可以對(duì)整幅圖像進(jìn)行單波長采樣
光譜通道的數(shù)量可以很多。

缺點(diǎn)
一次可以對(duì)整幅圖像進(jìn)行單波長采樣，切換其它的波長需要時(shí)間，如果測(cè)量的是移動(dòng)目標(biāo)/非靜止目標(biāo)，就不適用了。
光譜分辨率也很難做到很高，光譜分辨率做的高信號(hào)強(qiáng)度（光通量）會(huì)下降很大，很難保證信噪比。
透射光柵型的高光譜相機(jī)是現(xiàn)在應(yīng)用最為廣泛的，以前只有芬蘭SPECIM和美國的HEADWALL在國內(nèi)市場(chǎng)占有較大占有率。

但是，就是太貴。

高光譜相機(jī)國產(chǎn)化進(jìn)程及市場(chǎng)現(xiàn)狀

1.芬蘭SPECIM與國內(nèi)市場(chǎng)份額

現(xiàn)在高光譜相機(jī)大概有三種，400-1000nm 900-1700nm,1600nm-2.1um。前兩種都由廣東賽斯拜克進(jìn)行了國產(chǎn)化。
以芬蘭SPECIM為例，最基礎(chǔ)的型號(hào)FX10e國內(nèi)報(bào)價(jià)11.98萬人民幣，這還只是一個(gè)線掃描相機(jī)，如果想從他們這里買一個(gè)測(cè)試臺(tái)架，可以裝上相機(jī)測(cè)試，一個(gè)簡單的步進(jìn)電機(jī)臺(tái)架要賣到8.63萬人民幣。如果你不想買臺(tái)架，想自己做，相信我，非常痛苦。和他們國內(nèi)的人溝通基本上沒有什么用，相關(guān)人員的水平也不夠，和國外的人溝通，速度慢，支持差，太痛苦了。而且，如果想試試，基本上不可能有樣機(jī)給客戶測(cè)試的，想測(cè)可以，全中國就一臺(tái)，來北京測(cè)。
就是說想用起來，就要花21萬左右買一套大爺回來伺候，還要和很多大爺溝通才能用起來。

2.廣東賽斯拜克國產(chǎn)化成果及價(jià)格優(yōu)勢(shì)

而廣東賽斯拜克的產(chǎn)品，同樣性能的機(jī)器SP130系列的產(chǎn)品，相機(jī)+臺(tái)架價(jià)格也只要10萬人民幣以內(nèi)，隨時(shí)都能有樣機(jī)試用，打個(gè)電話就寄過來了。有意思的是，測(cè)試完，不買都行。這個(gè)真有人民當(dāng)家做主的感覺。買了他們的產(chǎn)品以后，就是心疼之前買國外產(chǎn)品的外匯。
之前介紹的情況，只是基礎(chǔ)的400-1000nm的相機(jī)，對(duì)于900-1700nm的相機(jī)，就更有意思了。

3.900-1700nm相機(jī)市場(chǎng)現(xiàn)狀與技術(shù)挑戰(zhàn)

現(xiàn)在400-1000nm的相機(jī)，由于所有器件都能夠國產(chǎn)化了，所以價(jià)格才能降低這么多。
900-1700nm的相機(jī)，只有一個(gè)器件有問題，就是面陣近紅外相機(jī)?，F(xiàn)在只能用國外的芯片，導(dǎo)致成本不能大范圍的降低，希望國內(nèi)的傳感器廠商能夠爭(zhēng)氣一些。
但是，國外的900-1700nm相機(jī)多少錢呢？36.4萬人民幣。我覺得器件再怎么貴，賣這么貴也沒道理。賽斯拜克的25萬左右，也是挺貴的，但是國外的一個(gè)近紅外相機(jī)都賣個(gè)15萬。我估計(jì)廠家賺的錢也是挺有限的，至少不貪心。

4. 其他企業(yè)現(xiàn)象及問題解析

但是其它企業(yè)我就不理解了，之前北京的一個(gè)雙XX譜，自己不做原始研發(fā)，買SPCIM的光譜儀回來組裝，也賣天價(jià)。一個(gè)成像光譜儀（就是把相機(jī)裝到殼子里配個(gè)移動(dòng)平臺(tái)）竟然價(jià)格將近40萬。幫助國外廠家賣貨，我覺得沒問題，可是一起來薅國內(nèi)大學(xué)和客戶的羊毛肯定不對(duì)的?，F(xiàn)在他們?cè)诮K弄了個(gè)廠，推漸進(jìn)濾光片的高光譜相機(jī)，標(biāo)稱的參數(shù)我覺得是不客觀不真實(shí)的。而且很多問題由于用戶對(duì)原理并不非常了解，他們也不愿意介紹的很清楚，原因是怕產(chǎn)品沒有競(jìng)爭(zhēng)力。畢竟是國內(nèi)廠家，就不多說了，希望他們走的穩(wěn)健點(diǎn)。