Analyse chimique et visuelle haute résolution
L’imagerie spectrale avancée combine les principes de la spectroscopie et de l’imagerie industrielle afin d’obtenir des informations détaillées sur la composition et les propriétés des matériaux. Contrairement aux systèmes de vision conventionnels, cette technologie capture un spectre complet pour chaque pixel de l’image, permettant d’identifier des variations chimiques invisibles à l’œil humain.
Grâce à l’acquisition simultanée de données spatiales et spectrales, les systèmes hyperspectraux permettent une analyse précise des matériaux, une détection avancée des défauts et une caractérisation fine des produits en laboratoire comme directement sur les lignes de production.
Principe de fonctionnement
Les systèmes d’imagerie spectrale enregistrent des centaines de longueurs d’onde dans les domaines visible, proche infrarouge (NIR) ou infrarouge. Chaque matériau possède une signature spectrale spécifique qui permet son identification et sa différenciation.
L’analyse des données spectrales associée à des algorithmes chimiométriques avancés permet :
- l’identification de composés,
- la détection d’anomalies,
- la cartographie chimique,
- et la classification des matériaux.
Avantages de l'imagerie hyperspectrale
- Analyse sans contact
- Contrôle non destructif
- Détection invisible à l’œil humain
- Analyse chimique spatialisée
- Mesure rapide et automatisée
- Contrôle inline et laboratoire
Applications industrielles
Analyse de données et chimiométrie
Les données hyperspectrales génèrent un volume important d’informations nécessitant des outils avancés de traitement et de modélisation. Les méthodes chimiométriques et l’intelligence artificielle permettent d’extraire des paramètres quantitatifs et qualitatifs à partir des signatures spectrales afin d’améliorer les performances analytiques et la fiabilité des mesures.
Quelle est la différence entre l'imagerie multispectrale et hyperspectrale ?
L'imagerie multispectrale et l'imagerie hyperspectrale sont deux technologies permettant d'analyser les propriétés d'un objet ou d'une surface à partir de la lumière qu'il réfléchit. La principale différence réside dans le nombre et la précision des bandes spectrales utilisées.
L'imagerie multispectrale capture un nombre limité de bandes spectrales, généralement comprises entre 3 et 15. Ces bandes sont sélectionnées pour cibler des longueurs d'onde spécifiques, ce qui permet d'identifier efficacement certains matériaux, d'évaluer l'état de la végétation ou encore de détecter des anomalies. Cette technologie est largement utilisée dans des domaines tels que l'agriculture de précision, la cartographie ou la surveillance environnementale.
À l'inverse, l'imagerie hyperspectrale enregistre plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de bandes spectrales très étroites et contiguës. Cette richesse d'information permet d'obtenir une véritable « signature spectrale » de chaque matériau, rendant possible une identification beaucoup plus fine et précise. Elle est notamment utilisée pour la recherche scientifique, le contrôle qualité industriel, la géologie, la défense ou encore l'analyse de la biodiversité.
En résumé, l'imagerie multispectrale offre une solution performante pour de nombreuses applications courantes, tandis que l'imagerie hyperspectrale apporte un niveau de détail bien supérieur, au prix d'un volume de données plus important et d'analyses plus complexes. Le choix entre ces deux technologies dépend donc avant tout des besoins de précision, des contraintes techniques et des objectifs du projet.
Snapshot ou Snap Scan : deux approches de l'imagerie hyperspectrale
En imagerie hyperspectrale, la qualité des données dépend non seulement du capteur, mais également de la méthode d'acquisition utilisée. Parmi les technologies les plus répandues, les modes Snapshot et Snap Scan répondent à des besoins différents selon les contraintes de vitesse, de précision et d'application.
Le Snapshot capture l'intégralité du cube hyperspectral en une seule acquisition. Chaque pixel de l'image contient directement l'ensemble de son information spectrale, sans qu'il soit nécessaire de déplacer la caméra ou l'échantillon. Cette méthode est particulièrement adaptée aux scènes dynamiques ou aux objets en mouvement rapide, où une acquisition instantanée est indispensable. En contrepartie, la résolution spatiale ou spectrale est souvent plus limitée que celle d'autres méthodes.
Le Snap Scan, quant à lui, reconstruit le cube hyperspectral à partir d'une succession de prises de vue réalisées très rapidement. Le capteur se déplace légèrement entre chaque acquisition afin de collecter progressivement toutes les informations spectrales. Cette approche permet d'obtenir une résolution spatiale et spectrale plus élevée tout en conservant un temps d'acquisition relativement court. Elle est particulièrement appréciée pour les applications nécessitant une grande précision, comme le contrôle qualité, la recherche scientifique ou l'analyse de matériaux.
En résumé, le Snapshot privilégie la rapidité d'acquisition et convient parfaitement aux scènes en mouvement, tandis que le Snap Scan favorise la qualité des données et la précision des analyses sur des objets fixes ou faiblement mobiles. Le choix entre ces deux modes dépend donc essentiellement des exigences de l'application et du compromis recherché entre vitesse et performance analytique.
Produits associés
Caméra Hyperspectrale
Solution d'imagerie hyperspectrale utilisée dans les applications industrielles pour le contrôle qualité en ligne.
Imec - solution de laboratoire SWIR
Acquisition snapshot prête à l‘emploi, temps d‘acquisition inférieurs à une seconde Gamme spectrale : 1100 – 1650 nm
Imec - solution de laboratoire vis-nir
Acquisition snapshot prête à l‘emploi, temps d‘acquisition inférieurs à une seconde Gamme spectrale : 470 – 970 nm
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