Les capteurs hyperspectraux sont des dispositifs qui enregistrent des images en utilisant une large partie du spectre électromagnétique. Ces capteurs capturent une image en plusieurs tranches ou bandes spectrales, chacune représentant une partie du spectre. Ces bandes spectrales sont ensuite combinées pour former une image composite tridimensionnelle. Les images résultantes ou cubes hyperspectraux permettent une analyse définitive et profonde des matériaux ou des minéraux qui composent la zone scannée. L’imagerie hyperspectrale est un outil de diagnostic précieux dans les domaines de la physique, de l’agriculture, de la surveillance et de la minéralogie.
Les humains ne peuvent discerner des images que dans la portion de lumière visible du spectre électromagnétique. Plusieurs créatures dans la nature, telles que la crevette mante, peuvent « voir » des objets dans une gamme beaucoup plus large, y compris la lumière ultraviolette et infrarouge. Les capteurs hyperspectraux ont les mêmes caractéristiques de sensibilité spectrale large et détectent les longueurs d’onde de la lumière réfléchie invisibles à l’œil humain. L’équipement d’imagerie hyperspectrale enregistre ces images dans des tranches ou des bandes spectrales définies par la longueur d’onde. Différents matériaux et minéraux réfléchissent des longueurs d’onde lumineuses distinctes d’une manière unique, permettant ainsi à l’équipement de créer une image de coupe transversale de composition précise de n’importe quel objet.
Les « signatures » spectrales de la plupart des matériaux sont des facteurs connus qui facilitent l’identification des informations capturées par le capteur. Cela peut considérablement accélérer le processus d’exploration lors de la recherche de minerais et de pétrole. Les capteurs hyperspectraux dans ce type d’exploration sont généralement transportés dans des avions légers et les données collectées sont assimilées à l’atterrissage. L’analyse spectrale géographique est également réalisée depuis l’espace via des capteurs localisés par satellite. Dans ces cas, les données collectées sont renvoyées à la terre par liaison radio.
Les capteurs hyperspectraux sont également couramment utilisés dans l’industrie agricole. Là, ils sont utilisés pour créer des images qui peuvent aider à la détection précoce des épidémies de maladies des plantes. Ils sont également utilisés pour établir les niveaux de nutriments dans les cultures sur pied et les niveaux d’eau dans le sol environnant. Une autre utilisation importante de l’imagerie hyperspectrale en agriculture est la détection de protéines animales dans les aliments du bétail. Cette information est ensuite utilisée comme une contre-mesure aux maladies animales propagées telles que la maladie de la vache folle.
Les industries de la sécurité et de la surveillance sont également des utilisateurs réguliers de capteurs hyperspectraux. Dans ces applications, les capteurs sont utilisés pour différencier entre la végétation réelle et les peintures de camouflage et détecter les zones de circulation dense. Ils peuvent également localiser des emplacements souterrains et identifier l’emplacement des champs de mines. Les enquêteurs peuvent également utiliser des capteurs hyperspectraux pour localiser la terre récemment perturbée, ce qui peut indiquer l’emplacement de tombes ou d’objets enfouis.