光源在机器视觉中的重要性不容小觑，它直接影响到图像的质量，进而影响整个系统的性能。然而自然光LED光源不能完全满足实际需求，比如对细微的色差进行分类，我们就需要考虑红外高光谱光源。

概念及原理

所谓高光谱成像，是指使用具有高波长分辨率获取图像功能的高光谱相机，以及与之对应的光源来获取图像的技术。通过拍摄对象物的反射光并将其可视化，可以进行成分分析、异物检测、高精度颜色识别等普通相机难以实现的检测。

高光谱成像光源，具有三种类型的阵容：高输出照射型，集光型和高均匀扩散型，以满足不同的应用需求。高光谱成像光源使用集光型灯泡使高输出照射变为可能。特别适用于对输出有要求的高光谱相机的成像或者传送速度快的红外相机项目。我们以CCS光源为例来看看CIR高光谱成像光源。

CIR系列特点

·具有从可见光到近红外线范围（近2500 nm）的波长特性，适用于广泛用途。

·采用特殊卤素灯实现了长寿命。（TH-200X30CIR / LN-200CIR）

·可以根据用途定制各种形状和尺寸的光源。

成像案例

下图为成像案例——塑料彩色的识别，左侧使用彩色相机成像，右侧是高光谱相机成像。

各种颜色的反射光谱

下图为成像案例——大米含水量成像，使用1450nm判定水分含量不同的大米成像实例（使用光源：集光型红外光源LN-200CIR）。

使用可见光LED光源成像

用集光型红外光源成像

主要应用

高光谱光源可以用于以下实际应用中：

·使用高光谱相机进行成分分析、异物检测和高精度颜色识别

·异物检测

·缺陷检测

·遗失物品检测

·检测所含物质

·质量检验等

实现对细微色差的分类应用，离不开高光谱相机和高光谱成像光源，下面介绍一下必不可少的产品。

高光谱相机IQ产品

这款高光谱相机小巧轻便，拥有随时随地进行高光谱分析所需的一切——IP 级防护和全自动操作，以及可充电电池和可更换的标准存储卡。

用户可以根据现场应用的分析需求，来定制相机功能。现场应用决定高光谱相机的使用方式以及高光谱数据的处理、分析、保存和显示方式。

通过 USB 或 WiFi 建立远程连接，并可从 Specim IQ Studio 远程控制 Specim IQ 高光谱相机以收集、研究和导入数据。使用易用的图形用户界面操作高光谱相机，以及将数据保存到存储卡或直接保存到 Specim IQ Studio 的目录。远程控制相机功能支持除对焦之外的所有 Specim IQ 高光谱相机功能。

光源测量装置

传统的多光谱线扫检测应用（如农业检测）需要多个检测站，每个检测站都有自己的相机和单一波长（彩色）的LED光源。高光谱相机以及配置有单独可控RGB和全波段的线光源，可以在单一检测站点执行这些检测任务。这些光源可以单独控制RGB和近红外全光谱。

高光谱相机在拍摄样品、采集数据时，外界光源的重要性不容忽视。以下是关于外界光源在高光谱相机拍摄样品时的重要性的详细分析：

一、确保成像结果的可靠性和重复性

高光谱相机对光源的稳定性要求较高。稳定的光源可以确保在不同时间和环境下获得一致的光照条件，从而减小数据的变异性。这种稳定性直接影响到成像结果的可靠性和重复性。在科研或工业检测中，可靠的成像结果是进行准确分析和判断的基础。

二、满足不同的成像需求

高光谱相机需要覆盖广泛的光谱范围以捕捉不同物质的光谱特征。因此，光源应该能够涵盖高光谱相机所需的光谱范围，以满足不同成像需求。例如，某些应用可能需要覆盖紫外到近红外的光谱范围，而另一些应用则可能更关注可见光或特定波长的光谱信息。选择合适的光源可以确保高光谱相机能够捕捉到所需的光谱信息，从而提高成像效果。

三、优化成像质量和准确性

光源的色温和光谱分布对于不同物体的成像效果有着重要影响。选择合适的色温和光谱分布可以优化成像质量，准确捕捉物体的光谱特征。此外，光源的光强度可调性也是影响成像质量的关键因素。在一些应用中，可能需要根据不同场景调整光源的光强度，以便获得最佳的成像效果。

四、减小噪声和提高信噪比

稳定的光源还可以减小噪声，提高图像的清晰度和准确性。在高光谱成像中，噪声可能来自于多个方面，如光源的不稳定性、探测器的噪声等。通过选择稳定的光源，可以显著降低这些噪声源对成像结果的影响，从而提高图像的信噪比。

五、提升光谱准确性

光源的光谱特性直接影响高光谱成像的光谱准确性。选择与需要光谱匹配的光源可以确保成像结果与实际物体的光谱特征一致。这对于进行光谱分析、物质识别等应用至关重要。