Significance: Hyperspectral and multispectral imaging (HMSI) in medical applications provides information about the physiology, morphology, and composition of tissues and organs. The use of these technologies enables the evaluation of biological objects and can potentially be applied as an objective assessment tool for medical professionals. Aim: Our study investigates HMSI systems for their usability in medical applications. Approach: Four HMSI systems (one hyperspectral pushbroom camera and three multispectral snapshot cameras) were examined and a spectrometer was used as a reference system, which was initially validated with a standardized color chart. The spectral accuracy of the cameras reproducing chemical properties of different biological objects (porcine blood, physiological porcine tissue, and pathological porcine tissue) was analyzed using the Pearson correlation coefficient. Results: All the HMSI cameras examined were able to provide the characteristic spectral properties of blood and tissues. A pushbroom camera and two snapshot systems achieve Pearson coefficients of at least 0.97 compared to the ground truth, indicating a very high positive correlation. Only one snapshot camera performs moderately to high positive correlation (0.59 to 0.85). Conclusion: The knowledge of the suitability of HMSI cameras for accurate measurement of chemical properties of biological objects offers a good opportunity for the selection of the optimal imaging tool for specific medical applications, such as organ transplantation.

中文翻译：

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不同光谱相机用于图像引导器官移植的比较

意义：医学应用中的高光谱和多光谱成像 (HMSI) 可提供有关组织和器官的生理学、形态学和组成的信息。这些技术的使用能够对生物对象进行评估，并有可能被用作医疗专业人员的客观评估工具。目的：我们的研究调查了 HMSI 系统在医疗应用中的可用性。方法：检查了四个 HMSI 系统（一个高光谱推扫式相机和三个多光谱快照相机），并使用光谱仪作为参考系统，最初使用标准化的颜色图表进行验证。再现不同生物对象（猪血、猪生理组织、和病理猪组织）使用 Pearson 相关系数进行分析。结果：所有被检查的 HMSI 相机都能够提供血液和组织的特征光谱特性。与地面实况相比，一个推扫式相机和两个快照系统实现了至少 0.97 的 Pearson 系数，表明非常高的正相关。只有一个快照相机执行中度到高度的正相关（0.59 到 0.85）。结论：了解 HMSI 相机用于准确测量生物对象化学特性的适用性为特定医学应用（如器官移植）选择最佳成像工具提供了良好的机会。检查的所有 HMSI 相机都能够提供血液和组织的特征光谱特性。与地面实况相比，一个推扫式相机和两个快照系统实现了至少 0.97 的 Pearson 系数，表明非常高的正相关。只有一个快照相机执行中度到高度的正相关（0.59 到 0.85）。结论：了解 HMSI 相机用于准确测量生物对象化学特性的适用性为特定医学应用（如器官移植）选择最佳成像工具提供了良好的机会。检查的所有 HMSI 相机都能够提供血液和组织的特征光谱特性。与地面实况相比，一个推扫式相机和两个快照系统实现了至少 0.97 的 Pearson 系数，表明非常高的正相关。只有一个快照相机执行中度到高度的正相关（0.59 到 0.85）。结论：了解 HMSI 相机用于准确测量生物对象化学特性的适用性为特定医学应用（如器官移植）选择最佳成像工具提供了良好的机会。只有一个快照相机执行中度到高度的正相关（0.59 到 0.85）。结论：了解 HMSI 相机用于准确测量生物对象化学特性的适用性为特定医学应用（如器官移植）选择最佳成像工具提供了良好的机会。只有一个快照相机执行中度到高度的正相关（0.59 到 0.85）。结论：了解 HMSI 相机用于准确测量生物对象化学特性的适用性为特定医学应用（如器官移植）选择最佳成像工具提供了良好的机会。