L’analyse hyperspectrale est un processus de mesure qui repose sur l’identification et la représentation visuelle du rayonnement réfléchi à partir d’une large gamme du spectre électromagnétique. Cette gamme de lumière réfléchie comprend des groupes de longueurs d’onde autrement invisibles, tels que le rayonnement infrarouge et ultraviolet. La base de l’analyse hyperspectrale est la caractéristique physique de tous les matériaux pour réfléchir la lumière de ces gammes spectrales d’une manière très spécifique et mesurable. Ces signatures électromagnétiques uniques sont lues par des capteurs hyperspectraux et représentées visuellement sur un écran ou lues. Ces lectures ou images sont structurées sous forme de « cubes » tridimensionnels en couches qui permettent une analyse compositionnelle très précise du matériau numérisé.
Chaque matériau réfléchit la lumière visible d’une manière unique et identifiable. La manière dont cette lumière réfléchie est vue ou collectée donne à tous les objets leurs couleurs et textures de surface spécifiques. Cependant, ce n’est pas seulement la lumière visible qui est réfléchie d’une manière spécifique. La lumière provenant de zones du spectre électromagnétique invisibles à l’œil humain est également réfléchie de manière très spécifique par différents matériaux. La lumière réfléchie par ces tranches de spectre, en particulier la lumière ultraviolette et infrarouge, peut être lue par des capteurs spécialisés et empilée ou superposée pour créer des représentations merveilleusement graphiques et précises de la composition des matériaux.
Ces capteurs hyperspectraux et les images tridimensionnelles uniques qu’ils créent sont au cœur de l’analyse hyperspectrale. Les « signatures » hyperspectrales de la plupart des matériaux sont connues, ce qui permet aux analystes d’identifier avec précision la composition exacte de tout matériau numérisé. La technologie simplifie les activités telles que l’exploration minérale, qui était auparavant ardue et prenait du temps. Les capteurs hyperspectraux montés dans les avions peuvent créer des modèles multidimensionnels incroyablement détaillés de vastes étendues de terre en peu de temps. Ces modèles sont constitués de couches représentant une longueur d’onde réfléchie spécifique et fournissant une large sélection d’identification de matériaux.
La technologie a de nombreuses utilisations en dehors des applications évidentes de la géologie et de la minéralogie. Par exemple, l’industrie agricole peut bénéficier de l’analyse hyperspectrale, car les images générées peuvent indiquer les niveaux de nutriments et d’eau dans les peuplements cultivés. La présence de protéines animales causant des maladies dans les aliments du bétail peut également être détectée par imagerie hyperspectrale. De cette façon, l’imagerie aide à éviter des conditions telles que la maladie de la vache folle.
Les arènes militaires et policières voient également une utilisation considérable de l’analyse hyperspectrale. Les images hyperspectrales peuvent aider les enquêteurs à identifier des tombes récemment fouillées ou des artefacts enfouis, par exemple. La même fonctionnalité permet également l’identification d’emplacements souterrains dans des applications militaires. L’imagerie hyperspectrale permet également au personnel militaire de suivre les mouvements des troupes et de différencier la peinture de camouflage de la végétation vivante. Cette technologie a également été largement utilisée dans des projets humanitaires pour identifier les anciens champs de mines et les caches d’armes.