เทคโนโลยีการถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัม
แพทย์อวกาศทำการ "สแกน CT" โลก
กล้องถ่ายภาพดาวเทียมทั่วไปสามารถแสดงได้เฉพาะสีของพื้นผิว (เช่น ป่าสีเขียว) ในขณะที่กล้องไฮเปอร์สเปกตรัมเปรียบเสมือนเครื่องสแกน CT ในโรงพยาบาล พวกมันสามารถ "ตัด" วัตถุเพื่อวิเคราะห์ได้ ไม่เพียงแต่แสดงสีของป่าเท่านั้น แต่ยังสามารถตรวจสอบได้ว่าต้นไม้ป่วย ขาดน้ำ หรือแม้กระทั่งมีแร่ธาตุอะไรซ่อนอยู่ใต้ดิน โดยการวิเคราะห์ความแตกต่างของสีเล็กน้อยหลายร้อยแบบในแสงแดดที่สะท้อนจากใบไม้


เมื่อเปรียบเทียบกับภาพถ่ายที่ใช้สำหรับการแสดงผลเป็นหลัก (RGB) และการจำแนก/ตรวจสอบแบบกึ่งเชิงปริมาณ (มัลติสเปกตรัม) ภาพถ่ายไฮเปอร์สเปกตรัมซึ่งมีข้อมูลมากกว่าหลายสิบเท่า (แถบแคบต่อเนื่องหลายร้อยแถบ เทียบกับแถบกว้างที่ไม่ต่อเนื่องเพียงไม่กี่แถบ) สามารถบันทึกคุณลักษณะทางสเปกตรัมของลักษณะภูมิประเทศได้อย่างละเอียดอย่างเหลือเชื่อ ความก้าวหน้าอย่างก้าวกระโดดในด้านความหนาแน่นของข้อมูลนี้ ส่งผลให้ความแม่นยำในการวิเคราะห์ดีขึ้นอย่างมาก ทำให้มีคุณค่าหลักที่ขาดไม่ได้ในสาขาที่ต้องการการระบุวัสดุที่แม่นยำและการวิเคราะห์เชิงปริมาณ เช่น เกษตรกรรมแม่นยำ การสำรวจแร่ การตรวจสอบสิ่งแวดล้อม และการระบุเป้าหมายทางทหาร
การถ่ายภาพไฮเปอร์สเปกตรัมมีข้อดีที่สำคัญดังต่อไปนี้
◎ มีข้อมูลสเปกตรัมของลักษณะภูมิประเทศที่ต่อเนื่องเกือบตลอดเวลาหลังจากการสร้างภาพสะท้อนแสงสเปกตรัมขึ้นใหม่ ภาพไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถสร้างเส้นโค้งสะท้อนแสงสเปกตรัมต่อเนื่องที่ประมาณค่าวัตถุที่กำลังตรวจจับได้ ตรงกับค่าที่วัดได้ ดังนั้นจึงสามารถนำแบบจำลองการวิเคราะห์สเปกตรัมของวัตถุที่กำลังตรวจจับในห้องปฏิบัติการมาใช้ในกระบวนการสร้างภาพได้
◎ความสามารถในการตรวจจับและระบุประเภทการปกคลุมของพื้นดินได้รับการปรับปรุงอย่างมากข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถตรวจจับสารที่มีลักษณะการดูดซับสเปกตรัมเฉพาะ และสามารถจำแนกประเภทของพื้นผิวถนน วัสดุพื้นผิวถนน ฯลฯ ได้อย่างแม่นยำ
มีวิธีการต่างๆ มากมายในการจำแนกและระบุลักษณะทางภูมิศาสตร์การจำแนกภาพสามารถใช้วิธีการรู้จำรูปแบบ เช่น การวิเคราะห์จำแนกแบบเบย์เซียน ต้นไม้ตัดสินใจ เครือข่ายประสาทเทียม และเครื่องสนับสนุนเวกเตอร์ หรืออาจใช้วิธีการจับคู่สเปกตรัมจากฐานข้อมูลสเปกตรัมของวัตถุที่กำลังตรวจสอบ คุณลักษณะการจำแนกและการรู้จำสามารถได้มาจากคุณลักษณะการวินิจฉัยสเปกตรัมหรือการเลือกและการสกัดคุณลักษณะ
◎ การจำแนกและการระบุลักษณะภูมิประเทศเชิงปริมาณและกึ่งปริมาณจะทำได้จริงภาพไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถประมาณค่าพารามิเตอร์สถานะของวัตถุต่างๆ ที่ตรวจจับได้ ซึ่งช่วยเพิ่มความแม่นยำและความน่าเชื่อถือของการวิเคราะห์ภาพเชิงปริมาณระดับสูงได้อย่างมาก
ข้อมูลการสำรวจระยะไกลจากดาวเทียมแบบไฮเปอร์สเปกตรัมมีลักษณะเฉพาะคือ "ภาพและสเปกตรัมแบบบูรณาการ" ทำให้สามารถเก็บรวบรวมข้อมูลเกี่ยวกับลักษณะภูมิประเทศได้มากกว่าดาวเทียมทั่วไป และสามารถนำไปประยุกต์ใช้ได้อย่างกว้างขวางในหลากหลายภาคส่วน รวมถึงภาคการทหาร ภาครัฐ และภาคพลเรือน ในการตรวจสอบสิ่งแวดล้อมทางทะเล สิ่งแวดล้อมทางนิเวศวิทยา และบรรยากาศ ข้อมูลไฮเปอร์สเปกตรัมสามารถให้ผลการตรวจสอบที่แม่นยำกว่าข้อมูลมัลติสเปกตรัม

