从农业到工业：近红外高光谱相机的多样化应用

在工业检测、农业监测、环境监测等领域，一种结合了成像技术与光谱技术的高科技设备正发挥着越来越重要的作用——这就是近红外高光谱相机。

它不仅能够获得待测目标的二维几何空间信息，还能同步检测到目标物的一维光谱信息，实现了 “图谱合一” 的独特优势，打破了传统检测技术的局限，成为农业、医药、食品等领域精准分析的“火眼金睛”。

一、透视不可见的世界：技术原理揭秘

近红外高光谱相机的工作波长范围为780-3000nm的近红外光谱波段，远远超出了人眼可见的范围。这种相机充分利用了光与物质的相互作用原理——不同物质由于其分子结构和化学成分的差异，会对特定波长的光产生选择性吸收和发射。

目标特征光谱（双利合谱GaiaSky-mini3-NIR机载近红外高光谱成像系统）

核心工作原理：

近红外高光谱相机的核心组成包括光谱仪、成像系统、数据处理单元以及控制系统。光线经过收集后，光谱仪将入射光线分散成不同波长的光谱成分，成像系统捕捉这些分散后的光谱图像，数据处理单元对光谱图像进行分析，提取出有价值的光谱特征信息。

技术流程包括光线收集、光谱分散、图像捕捉、数据记录和数据处理分析五个关键步骤。整个过程快速、非接触，且能保留完整的物质化学信息。

二、双利合谱：国内高光谱技术的领跑者

在高光谱技术领域，江苏双利合谱科技有限公司是一家值得关注的****企业，该公司集光学、精密机械、电子、计算机技术于一体，专注于机械推扫式高光谱测量技术。

双利合谱推出了多款性能优异的近红外高光谱相机产品，满足了不同场景的应用需求。

1、GaiaField-V10 lite可见近红外便携式高光谱相机是一款超便携式高光谱成像仪器，光谱范围覆盖400-1000nm，光谱分辨率高达3.5nm。

该设备内置推扫功能，一键实现自动曝光、自动扫描速度匹配、自动采集并保存数据，大大简化了操作流程。

2、推扫式近红外高光谱成像光谱仪N17E则提供了900-1700nm波段的高质量成像，光谱分辨率达到5nm。

该设备采用优化的像差修正设计，成像质量更好，几无失真，其相对孔径为F/2.0。

三、广泛的应用领域：从实验室到工业生产

近红外高光谱相机的应用领域极为广泛，几乎涵盖了所有需要物质识别与分析的领域。

1、 农业领域，高光谱成像技术可用于病虫害分析、农作物病害防治、产量评估等。通过分析作物的光谱特征，农户可以精准掌握作物生长状况，及时采取干预措施。无人机高光谱成像系统更是在农业水环境监测、灌溉监测、农作物快速识别分类等方面发挥着重要作用。

基于双利合谱GaiaSorter-Dual 双相机高光谱分选仪实现高粱掺杂识别可视化

2、工业检测领域，近红外高光谱相机表现出色。特别是在太阳能电池板检测中，近红外相机捕获的太阳能电池加电发光图像，可以直观地展现出太阳能电池扩散长度的分布特征。

通过对图像的分析，可以有效地发现硅片、扩散、钝化、网印及烧结等各个环节可能存在的问题。

3、食品**方面，近红外高光谱技术可用于蔬菜水果新鲜度检测、生熟检测、分类分级等。

基于双利合谱GaiaField 便携式高光谱成像系统实现罗非鱼片中 TVB-N 含量的可视化分布图

通过分析食品的光谱特征，无需破坏样品即可快速评估其品质和**性，为食品质量控制提供了高效手段。

4、 其他领域如矿产勘查、水文环保、国防公安、生物医药、艺术考古等也都有近红外高光谱相机的用武之地。从文物修复到**研究，从矿产勘探到刑事鉴定，这种技术正在各行各业发挥着不可替代的作用。

通过双利合谱的高光谱相机观察《巴扎里布达拉罗汉像》中各颜料和元素的分布情况

在未来，随着技术的进一步小型化和智能化，近红外高光谱相机有望成为众多行业的标配设备，继续拓展人类认识世界的边界，创造出更大的经済价值和社会效益。