高(gao)光譜成像技術在(zai)動物(wu)生(sheng)理(li)生(sheng)態學(xue)領域的應用(yong)

    高光譜成像系統將(jiang)可(ke)見光近紅外（VNIR或NIR）光譜與高分辨(bian)率成像相(xiang)結(jie)合，采用(yong)推掃式(shi)（pushbroom）成像技術對(dui)運(yun)動的樣品(pin)或在(zai)運(yun)動中對靜(jing)止(zhi)的樣品(pin)進行逐(zhu)線全波(bo)段(duan)光譜采集(ji)並同(tong)步生(sheng)成圖像，獲取(qu)樣(yang)品(pin)化學(xue)成分的量化數據(ju)以(yi)及空間(jian)分布(bu)等(deng)詳細信(xin)息(xi)，圖像(xiang)中每壹象(xiang)素都記(ji)錄(lu)了其(qi)對(dui)應(ying)樣品(pin)點的化學(xue)組(zu)成、質(zhi)量、顏色(se)等信(xin)息(xi)的光譜特征，用(yong)於(yu)對(dui)樣品(pin)進行定(ding)性、定(ding)量分析(xi)。

• 常(chang)用(yong)儀(yi)器(qi)

1.Specim IQ 手持(chi)式(shi)VNIR高光譜成像儀

    IQ手持(chi)式(shi)高光譜成像儀是壹(yi)款(kuan)極輕(qing)便型(xing)高光譜成像儀，產自於(yu)芬(fen)蘭SPECIM，曾獲(huo)得(de)“紅點設(she)計(ji)獎(jiang)”、“inVISION創(chuang)意(yi)獎(jiang)”。他將(jiang)高光譜數據(ju)采(cai)集(ji)、數據(ju)處(chu)理(li)和處(chu)理(li)結果(guo)可視(shi)化集(ji)於壹身，通(tong)過(guo)相(xiang)機(ji)自帶(dai)的觸(chu)摸屏就(jiu)可實(shi)時(shi)實(shi)現(xian)基本數據(ju)的采集(ji)和分析(xi)過(guo)程，實(shi)現(xian)智(zhi)能化操(cao)作(zuo)，克服了市(shi)場上(shang)高光譜相(xiang)機(ji)操作(zuo)復雜、使用(yong)不(bu)便(bian)等缺(que)點。

2、 Specim FX10/FX17輕便(bian)型高(gao)光譜成像儀

    FX10/FX17高光譜成像儀為Specim 2016年(nian)研(yan)制生(sheng)產，是世(shi)界(jie)上成像速度快(kuai)的輕便型高(gao)光譜成像儀，涵蓋(gai)400-1000nm（FX10）和(he)900-1700nm（FX17）兩個波(bo)段(duan)，2017年(nian)被inVISION雜誌評(ping)為(wei)“機(ji)器(qi)視覺(jiao)創(chuang)新獎(jiang)”

3、 sisuCHEMA高光譜成像分析(xi)系(xi)統

    sisuCHEMA高光譜成像分析(xi)系(xi)統是壹(yi)套完(wan)整的高光譜成像分析(xi)工(gong)作(zuo)站(zhan)，整(zheng)合了VNIR至SWIR高(gao)光譜成像技術、自動掃描技術及高(gao)光譜物(wu)質(zhi)分析(xi)技(ji)術（軟(ruan)件），使用(yong)者(zhe)只(zhi)需要(yao)將(jiang)放置(zhi)在(zai)樣(yang)品(pin)盤(pan)中的待(dai)檢(jian)樣(yang)品(pin)置(zhi)於推掃臺(tai)上，即(ji)可通(tong)過(guo)軟(ruan)件進行掃描(miao)控(kong)制，實(shi)時(shi)進(jin)行光譜二(er)維(wei)影像信(xin)息(xi)的獲取和保(bao)存(cun)，可同(tong)時(shi)對(dui)大(da)量的樣品(pin)或不(bu)同(tong)形(xing)狀的樣品(pin)進行光譜成像測量分析(xi)，包(bao)括組(zu)成成分/化學(xue)組(zu)成量化數據(ju)及(ji)其(qi)分布(bu)信(xin)息(xi)等，樣(yang)品(pin)大為(wei)200x300x45mm，對10mm以下(xia)樣品(pin)其(qi)分辨(bian)率可達(da)30μm。

• 應用(yong)案(an)例(li)

案(an)例(li)壹(yi)、高光譜成像技術研(yan)究(jiu)了蛋(dan)的顏色(se)和蛋(dan)殼(ke)強(qiang)度值的測定(ding)以及(ji)裂(lie)紋(wen)蛋(dan)的識(shi)別(bie)，降(jiang)低(di)蛋(dan)類產品(pin)生(sheng)產成本，提高質(zhi)量，並禽類飼料配比(bi)提供參(can)考(kao)。

參(can)考(kao)文獻(xian)：《External characteristic determination of eggs and cracked eggs identification using spectral signature》

案(an)例(li)二(er)、當(dang)患(huan)者(zhe)的靜(jing)脈(mai)由(you)於任(ren)何原因(yin)（例(li)如深色(se)膚色(se)，頭(tou)發存(cun)在(zai)，高(gao)體(ti)脂或脫(tuo)水(shui)狀況等）而(er)不可(ke)見(jian)時(shi)，利用(yong)高(gao)光譜成像技術協(xie)助醫務(wu)人員進行靜(jing)脈(mai)定(ding)位過程。

參(can)考(kao)文獻(xian)：《Hyperspectral venous image quality assessment for optimum illumination range selection based on skin tone characteristics》

案(an)例(li)三、利用(yong)高(gao)光譜技術篩選特異(yi)性結(jie)合蛋(dan)白(bai)，無損檢(jian)測活體(ti)斑馬魚幼體(ti)的Ca²⁺活性。

參(can)考(kao)文獻(xian)：《Imaging Ca2+ activity in mammalian cells and zebrafish with a novel red-emitting aequorin variant, Emitted photons were collected by an optic fiber》

案(an)例(li)四、利用(yong)高(gao)光譜成像技術分析(xi)不(bu)同(tong)種類兩棲(qi)動物(wu)的體(ti)色(se)反射率，分析(xi)其(qi)適(shi)應(ying)環境(jing)和躲避(bi)天敵(di)的機(ji)制。

參(can)考(kao)文獻(xian)：《Non-Invasive Measurement of Frog Skin Reflectivity in High Spatial Resolution Using a Dual Hyperspectral Approach》