L’analisi iperspettrale è un processo di misurazione che si basa sull’identificazione e sulla rappresentazione visiva della radiazione riflessa da un’ampia gamma dello spettro elettromagnetico. Questa gamma di luce riflessa include gruppi di lunghezze d’onda altrimenti invisibili, come le radiazioni infrarosse e ultraviolette. La base dell’analisi iperspettrale è la caratteristica fisica di tutti i materiali di riflettere la luce da questi intervalli di spettro in un modo molto specifico e misurabile. Queste firme elettromagnetiche uniche vengono lette da sensori iperspettrali e rappresentate visivamente su un display o lette. Queste letture o immagini sono strutturate come “cubi” tridimensionali stratificati che consentono un’analisi compositiva molto accurata del materiale scansionato.
Ogni materiale riflette la luce visibile in modo unico e identificabile. Il modo in cui questa luce riflessa viene vista o raccolta conferisce a tutti gli oggetti i loro colori e le strutture superficiali specifici. Tuttavia, non è solo la luce visibile che si riflette in un modo specifico. Anche la luce proveniente da aree dello spettro elettromagnetico invisibili all’occhio umano viene riflessa in modi molto specifici da materiali diversi. La luce riflessa da queste fette di spettro, in particolare la luce ultravioletta e infrarossa, può essere letta da sensori specializzati e impilata o stratificata per creare rappresentazioni meravigliosamente grafiche e accurate della composizione dei materiali.
Questi sensori iperspettrali e le immagini tridimensionali uniche che creano sono al centro dell’analisi iperspettrale. Le “firme” iperspettrali per la maggior parte dei materiali sono note e ciò consente agli analisti di identificare con precisione l’esatta composizione del materiale di qualsiasi materiale scansionato. La tecnologia semplifica attività come l’esplorazione mineraria, che in precedenza era ardua e richiedeva molto tempo. I sensori iperspettrali montati negli aerei possono creare modelli multidimensionali incredibilmente dettagliati di grandi tratti di terra in un breve periodo. Questi modelli sono costituiti da strati che rappresentano una specifica lunghezza d’onda riflessa e forniscono un’ampia selezione di identificazione del materiale.
La tecnologia ha molti usi al di fuori delle ovvie applicazioni di geologia e mineralogia. Ad esempio, l’industria agricola può trarre vantaggio dall’analisi iperspettrale, poiché le immagini generate possono indicare i livelli di nutrienti e acqua nelle colture. La presenza di proteine animali che causano malattie nei mangimi per animali può essere rilevata anche mediante l’imaging iperspettrale. In questo modo, l’imaging aiuta a evitare condizioni come il morbo della mucca pazza.
Anche le arene militari e delle forze dell’ordine vedono un uso considerevole dell’analisi iperspettrale. Le immagini iperspettrali possono aiutare gli investigatori a identificare, ad esempio, tombe scavate di recente o manufatti sepolti. La stessa funzionalità consente l’identificazione di postazioni sotterranee anche in applicazioni militari. L’imaging iperspettrale consente anche al personale militare di tracciare i movimenti delle truppe e distinguere tra pittura mimetica e vegetazione vivente. Questa tecnologia è stata ampiamente utilizzata anche in progetti umanitari per identificare vecchi campi minati e depositi di armi.