Cámara Hiperespectral de Matriz de Plano Focal Serie FS-2X: Hiperespectral todo en uno con escaneo incorporado, la solución preferida para la adquisición espectral de muestras estáticas

La tecnología de imagen hiperespectral, gracias a su capacidad de ofrecer un cubo de datos tridimensional que combina imagen y espectro, permite obtener simultáneamente imágenes espaciales bidimensionales del objeto medido y la información espectral continua de cada píxel, convirtiéndose en una herramienta importante para la investigación de materiales, análisis agrícola, control de calidad industrial y detección biológica.

I. Muchas limitaciones de los sistemas hiperespectrales de escaneo lineal tradicionales para la detección de muestras estáticas

Las cámaras hiperespectrales de escaneo lineal más comunes en el mercado están más adaptadas para la inspección dinámica en líneas de producción. Para hojas, secciones, frutas y verduras, películas, placas de circuito y otras muestras estáticas, a menudo se requiere la configuración adicional de una plataforma de desplazamiento de precisión. Todo el sistema es voluminoso, la instalación y ajuste son complicados, el enfoque es complejo, el costo de montaje es alto y se requiere un alto nivel de habilidad del operador de laboratorio, lo que afecta en gran medida la eficiencia de la investigación y la detección.

Muchos usuarios encuentran los siguientes problemas al elegir un sistema:

1. Necesidad de comprar e instalar un mecanismo de escaneo exterior, aumentando el costo total;

2. La combinación de múltiples componentes requiere mucho tiempo para calibrar y enfocar, y cambiar muestras implica reajustar todo;

3. La integración del sistema es difícil, dificultando la conexión directa con microscopios o lentes industriales estándar;

4. Todo el equipo es pesado, lo que dificulta su traslado flexible entre estaciones de laboratorio.

Para abordar estos problemas en la detección de muestras estáticas, la serie FigSpec FS-2X de cámaras hiperespectrales con sensor plano utiliza una arquitectura de escaneo integrada, incorporando el mecanismo de escaneo dentro de la cámara. No se necesita un dispositivo de escaneo externo, y basta con colocar la muestra en reposo para completar la adquisición de datos hiperespectrales, convirtiéndose en la opción preferida para la recopilación de espectros de muestras estáticas.

II. Aspectos destacados de la tecnología central de la serie FigSpec FS-2X

1. Tecnología central FS-2X: red de transmisión + escaneo incorporado + cámara de visión auxiliar

La serie FigSpec® FS-2X de cámaras hiperespectrales utiliza un módulo óptico central con una red de transmisión de alta eficiencia de difracción, combinado con un detector de matriz plana de alta sensibilidad, junto con un módulo de escaneo integrado y una cámara de visión auxiliar, resolviendo a nivel de hardware los problemas de los dispositivos hiperespectrales tradicionales, como el uso de mecanismos de escaneo externos y el ajuste complejo de enfoque.

2. Escaneo incorporado, sin necesidad de plataforma externa

La unidad de escaneo está completamente integrada en la cámara, permitiendo la adquisición completa del espectro hiperespectral con la muestra en reposo. Esto elimina la necesidad de comprar plataformas de desplazamiento, conexiones y calibración. El equipo puede usarse después de un simple ajuste inicial, reduciendo considerablemente la dificultad de integración del sistema.

3. Interfaz C Mount estándar, gran capacidad de expansión

La cámara viene con interfaz C, permitiendo la conexión directa con lentes industriales estándar del mercado y también con microscopios, facilitando la imagen hiperespectral microscópica. Esto cubre la medición de muestras desde la escala macroscópica hasta secciones microscópicas, adaptándose a diferentes escenarios de investigación.

4. Cámara de visión auxiliar, lo que ves es lo que obtienes

La cámara cuenta con una cámara de visión auxiliar incorporada, permitiendo al operador monitorear de manera intuitiva el área de captura y confirmar rápidamente la posición de la muestra, sin necesidad de adquirir repetidamente datos de vista previa. Esto reduce significativamente el tiempo de enfoque y la ubicación de la muestra, mejorando la eficiencia del laboratorio.

El conjunto completo de la cámara está encapsulado en una sola unidad, con una estructura del cuerpo compacta. Los modelos principales de luz visible y cercano al infrarrojo pesan menos de 2,8 kg, lo que facilita su traslado y despliegue entre bancos de laboratorio y estaciones de inspección. La alimentación se realiza mediante batería incorporada, lo que permite una disposición flexible.

III. Serie de modelos FS-2X: cubre desde luz visible hasta infrarrojo cercano de onda corta  

La serie FS-2X incluye varios modelos como FS-20, FS-22, FS-23, FS-23SC, FS-24 y FS-25, con espectros que abarcan luz visible, luz visible y cercano al infrarrojo, e infrarrojo cercano de onda corta. Ofrecen diferentes resoluciones espectrales, número de canales y configuraciones de detectores, satisfaciendo diversas necesidades de selección según los objetos a inspeccionar.

Puntos clave en común en el rendimiento:

· La espectroscopía unificada utiliza espectroscopía de rejilla, ancho de rendija 25μm, eficiencia de transmisión 60%, nivel de luz parásita controlado al 0,5%;

· Relación señal-ruido de hasta 600:1, asegurando la calidad espectral de los datos en condiciones de poca luz;

· Interfaz de datos: USB 3.0, soporta imágenes de ROI en áreas de interés, permitiendo seleccionar ROI de una sola zona o de área múltiple para mejorar aún más la velocidad de adquisición;

· Velocidad de imagen de hasta ≤5 segundos, lo que permite una adquisición rápida de espectro completo de muestras estáticas.

El modelo de rango visible en el infrarrojo cercano (400–1000nm) soporta hasta 1200 canales espectrales, con resolución espectral mejor que 2,5nm, adecuado para la inspección óptica de hojas de plantas, frutas y verduras, y pantallas; El modelo de onda corta en el infrarrojo cercano (900–1700nm) utiliza un detector InGaAs, adecuado para escenarios como análisis de composición de materiales e inspección interna de calidad de alimentos. FigSpec.

El FS-23-SC utiliza un detector SCMOS con una resolución de imagen de 2048*2048 y un rango dinámico de 16 bits, lo que lo hace adecuado para experimentos científicos de precisión con requisitos extremadamente altos de rango dinámico y detalle de imagen.

IV. Principales escenarios de aplicación de FS-2X

El diseño integrado de escaneo hace que el FS-2X sea ideal para escenarios de medición donde las muestras son estacionarias, adecuado tanto para investigación en laboratorio como para pruebas industriales en pequeños lotes.

1. Investigación sobre plagas y enfermedades de plantas y fisiología vegetal

Se realiza imagen hiperespectral en hojas y muestras de plantas, capturando huellas espectrales correspondientes a cambios de clorofila y humedad, identificando daños tempranos por plagas y enfermedades sin mover la muestra. Combinados con lentes o microscopios, se pueden observar las características espectrales microscópicas de las hojas en el tejido, lo que la hace ampliamente utilizada en agronomía y experimentos botánicos.

2. Clasificación de frutas y verduras y pruebas de calidad de alimentos

La colocación estática de muestras de frutas y verduras captura cada punto espectral de la superficie de la fruta, analizando la madurez, el contenido interno de azúcar, defectos de podredumbre y daños ocultos, utilizados para la evaluación de muestras en laboratorio y la investigación de cribado de muestras en pequeños lotes.

3. Inspección de pantallas y dispositivos ópticos

Para pantallas de pantalla, películas ópticas y muestras de recubrimiento, se recopila información espacial y espectral para identificar diferencias de color, defectos de recubrimiento y problemas de uniformidad óptica, proporcionando soporte de datos para la inspección de calidad óptica.

4. Análisis de materiales y biomicroscopía

Tras conectarse a un microscopio, permite la imagen microhiperespectral para observar secciones biológicas, materiales en polvo y muestras de película fina, obteniendo los espectros de cada píxel a escala microscópica, apoyando la investigación en materiales y biomedicina.

5. Análisis de muestras de reliquias minerales y culturales

Imágenes espectroscópicas no de contacto de muestras estáticas para identificar diferencias en la composición del material, utilizadas para el cribado de muestras y el análisis de extracción espectral de regiones de características.

Consejo: La FS-2X está diseñada para muestras estáticas; Si el material se clasifica online en movimiento continuo en línea de montaje, se pueden elegir las cámaras hiperespectrales de la serie FS-1X de FigSpec, formando un escenario complementario de FigSpec.

V. Referencia para la selección: Cómo elegir el modelo FS-2X adecuado

Muchos usuarios que eligen cámaras hiperespectrales tienden a perseguir ciegamente el mayor número de canales y la banda más amplia. En realidad, debes elegir según las características espectrales del material que quieres medir:

1. Si el objeto de estudio tiene diferencias obvias en color o características de luz visible (hojas, pantallas, defectos en frutas y verduras), prioriza la selección de FS-22 o FS-23 en el rango de 400-1000 nm; si necesitas un rango dinámico súper alto, elige FS-23-SC.

2. Si necesitas detectar los componentes internos de la muestra, grasas o contenido de agua, selecciona FS-24 o FS-25 de infrarrojo cercano de onda corta de 900-1700 nm.

3. Para imagen microscópica, presta atención a la distancia de trabajo y al ángulo de campo de visión, y confirma que el lente sea compatible con la interfaz del microscopio.

4. Prioriza confirmar: resolución espectral, número de canales, tipo de detector y resolución de imagen, y luego considera la velocidad de imagen; la función ROI puede reducir significativamente el tiempo de adquisición, se recomienda activarla durante los experimentos.

Además del hardware, el software compatible admite corrección de reflectancia, extracción de curvas espectrales y análisis de áreas ROI, y también puede proporcionar un paquete de desarrollo SDK, lo que facilita a los usuarios la integración con algoritmos propios y el desarrollo secundario FigSpec.

VI. Resumen: Escaneo integrado incorporado, redefiniendo la adquisición hiperespectral de muestras estáticas

Los sistemas hiperespectrales tradicionales suelen ser la combinación de “cámara + unidad externa de escaneo”, lo que hace que el sistema sea complejo y costoso de ajustar. La cámara hiperespectral de imagen de matriz FS-2X de FigSpec integra la unidad de escaneo en el cuerpo de la cámara, completando de manera integrada la adquisición de mapas de muestras estáticas, eliminando la necesidad de una plataforma de movimiento externa y reduciendo la barrera de instalación.

Cubre todo el rango desde luz visible hasta infrarrojo cercano de onda corta, con varios modelos de detectores opcionales, interfaz tipo C para ampliar lentes y microscopios de manera flexible, y junto con una cámara auxiliar para encuadre, combina rendimiento de imagen y facilidad de uso. Es el equipo ideal para laboratorios de investigación o detección de pequeñas cantidades de muestras para adquirir mapas hiperespectrales de muestras estáticas.

Si estás construyendo una plataforma de detección hiperespectral de muestras estáticas, puedes incluir FS-2X en tu lista de selección y, según las características espectrales de tus muestras, elegir la versión con la banda adecuada para obtener capacidades de adquisición de mapas eficientes y estables.

FS-2X Cámara hiperespectral de escaneo incorporado | No requiere etapa de movimiento externa