Comparación entre el filtro tunable de cristal líquido (lctf) y la cámara hiperespectral de barrido Push

libroEmpujarWen CongVelocidad, sensibilidad, fototendue (expansión óptica) y aplicabilidad a objetivos estáticos y dinámicosEn este sentido, se realiza una comparación completa entre las cámaras hiperespectrales basadas en filtros tunables de cristal líquido (lctf) y las cámaras hiperespectrales de barrido push.

Ø Comparación de velocidad

Cámara de filtro tunable LCD

l 速度限制:Limitado por la velocidad de ajuste del filtro lcd, el tiempo de ajuste habitual de cada longitud de onda esEntre milisegundos y segundos.

l Adquisición de todo el espectro óptico:Es necesario escanear secuencialmente cada longitud de onda, lo que aumenta el tiempo de adquisición.

l Tasa de fotogramas:Bajo (unos 10 - 100 hz)

l escenarios de aplicación:Adecuado para objetivos estáticos.

Cámara de barrido Push

l Ventaja de velocidad:Se puede recoger toda la información espectral de una línea completa al mismo tiempo.

l Adquisición de todo el espectro óptico:Debido a la detección espectral simultánea, la velocidad de adquisición es rápida.

l Tasa de fotogramas:Puede superarCientos a miles de Hz.

l escenarios de aplicación:Muy adecuadoObjetivo dinámico de alta velocidad.

l Ganador de la velocidad:Cámara de barrido Push

Ø Comparación de sensibilidad

Cámara de filtro tunable LCD

l Flujo óptico:Debido al método de filtrado secuencial, el flujo óptico es limitado.

l Eficiencia luminosa:Además de la longitud de onda seleccionada, la mayor parte de la luz incidente está bloqueada.

l Eficiencia cuántica:Debido a la pérdida de dispositivos ópticos lcd, la eficiencia cuántica es baja.

l rendimiento:necesitarFuente de luz de alta intensidad.

Cámara de barrido Push

l Flujo óptico:Mejor, el elemento de dispersión puede Zui mejorar la eficiencia de la recolección óptica.

l Eficiencia luminosa:Todo el espectro de incidencia se puede utilizar de manera eficiente.

l Eficiencia cuántica:Más alto, especialmente cuando se combina con sensores de entrada XI 'an (como scmos, sensores ingaas).

l rendimiento:Buen desempeño en condiciones de baja luz.

l Ganador de la sensibilidad:Cámara de barrido Push

Ø Comparación del rendimiento de los objetivos estáticos y dinámicos

l Ganador del objetivo dinámico:Cámara de barrido Push

l Ganador del objetivo estático:Cámara lctf

Ø Comparación de la expansión de la luz

Cámara de filtro tunable LCD

l Aceptación del ángulo relacionado con el píxel:La transmisibilidad de la longitud de onda depende del ángulo de incidencia y requiere una alineación estricta.

l Escaneo de longitud de onda secuencial:Solo se mide una longitud de onda a la vez y se desecha la mayor parte de la luz incidente.

l Campo de visión limitado (fov):La aceptación del ángulo estrecho se reduce.

Cámara de barrido Push

l Captura espectral completa:Todos los fotones se utilizan de manera eficiente, y Zui aumenta el flujo de luz.

l Mayor ángulo de aceptación:Se puede aceptar una gama más amplia de ángulos de luz, aumentada.

l Iluminación lineal:Capturar toda una línea mejora significativamente la eficiencia de la recolección de fotones.

l Ganador de la expansión de la luz:Cámara de barrido Push

Ø Tabla de comparación de expansión de luz directa

l Ganador integral:Cámara de barrido Push

Ø ¿¿ en qué casos siguen siendo aplicables los filtros tunables lcd?

Aunque las cámaras de barrido Push suelen ser mejores que las lctf en términos de expansión óptica, sensibilidad y velocidad, las lctf todavía tienen ventajas en los siguientes escenarios:

l Aplicaciones que requieren solo unas pocas longitudes de onda clave(por ejemplo, imágenes médicas, pruebas de fluorescencia).

l El tiempo de escaneo no está limitadoEntorno estático controlable.

l CorrectoSensible a los costosAplicación, porque el lctf suele ser ligeramente más barato que el sistema de barrido push.

Sin embargo, paraPara aplicaciones en tiempo real, de alta velocidad o de alta sensibilidad, las cámaras de barrido Push son la mejor opción.

Ø Recomendaciones de diseño del sistema

Aplicaciones dinámicas de alta velocidad:

l Uso equipadoCámaras de barrido push de sensores CMOS o InGaAs de alta velocidad.

l Con fuentes de iluminación optimizadas en ZuiAumentar la relación señal - ruido.

l Garantizar la sincronización del movimiento entre el objetivo y el sistema de imágenes,Evitar la dislocación espectral.

Aplicaciones estáticas o de laboratorio:

l Cuando es necesarioSelección multiespectral variable en lugar de perseguir la velocidad, con cámara lctf

l Fuente de luz integrada de alta intensidadPara compensar la pérdida de luz

l Si es necesarioObtención de imágenes hiperespectrales resueltas en el espacioSe puede utilizar la Plataforma de traducción mecánica

Despliegue económico y eficiente:

Si la velocidad no es un factor clave, las soluciones basadas en lctf pueden reducir el costo general del sistema, pero esto no es un par de jue.

Zui amplía la expansión de la luz y la sensibilidad:

l Equipar las cámaras de barrido push con dispositivos ópticos de expansión de alto brillo..Apertura más grande, colimador de alta eficiencia(...)

l Para los sistemas lctf y push - sweep, se seleccionan recubrimientos ópticos eficientes para reducir las pérdidas.

En resumen, las cámaras hiperespectrales de barrido Push son mejores que las cámaras lctf en los siguientes aspectos:

n Velocidad (adquisición más rápida mediante la captura simultánea de espectros)

n Sensibilidad (mayor eficiencia cuántica y mejor flujo de luz)

n Expansión de la luz (mayor ángulo de aceptación y mayor eficiencia de la luz)

n Rendimiento del objetivo dinámico (muy adecuado para escenas deportivas)

Sin embargo, las cámaras lctf siguen siendo prácticas en soluciones económicas y eficientes que no son la primera consideración en aplicaciones estáticas y la velocidad de adquisición.

Para la búsquedaRendimiento de la imagen espectralLa demanda, en la mayoría de las aplicaciones de alta velocidad y alta sensibilidad,La Cámara de barrido Push es una opción shou.