高光譜成像光譜儀是什么?高光譜成像光譜儀是場(chǎng)外測(cè)量神器!

高光譜成像光譜儀將是下述內(nèi)容的主要介紹對(duì)象，通過這篇文章，小編希望大家可以對(duì)高光譜成像光譜儀的相關(guān)情況以及信息有所認(rèn)識(shí)和了解，詳細(xì)內(nèi)容如下。

一、高光譜成像光譜儀

成像光譜儀的設(shè)計(jì)如其名字，既要“成像”，也要“光譜”，是一種很有特點(diǎn)的光學(xué)系統(tǒng)。

最早的成像光譜儀誕生在美國。1982年，美國航空航天局研制出世界上第一臺(tái)方案實(shí)驗(yàn)性成像光譜儀(AIS)，并在飛行試驗(yàn)中成功采集到成像光譜數(shù)據(jù)，初步體現(xiàn)出它在礦物識(shí)別，植被分類等方面的優(yōu)越性。1987年，美國又研制出實(shí)用性記載可見紅外成像光譜儀(AVIRIS)，給遙感應(yīng)用部門提供了高質(zhì)量的成像光譜數(shù)據(jù)。

剛才，我們說到成像光譜儀的目的是既要成像也要光譜，它得到的效果就是這樣：

這一套數(shù)據(jù)的特點(diǎn)是圖像的每一點(diǎn)都能提取出一套光譜數(shù)據(jù)。由于我們知道，物質(zhì)的光譜是有特征的，不同的物質(zhì)有不同的光譜。因此，通過分析這套光譜成像數(shù)據(jù)，就可以從分析出圖中物體的類型。這種技術(shù)對(duì)于環(huán)境監(jiān)測(cè)，軍事探查，農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)，資源勘探都有很大的作用。

而高光譜成像光譜儀的這個(gè)高字，也是很有說法。這個(gè)高，主要是對(duì)應(yīng)以前的一種叫多光譜成像光譜儀的儀器，從思路來說，其實(shí)高光譜和多光譜沒什么區(qū)別，都是一脈相承要得到一個(gè)光譜成像數(shù)據(jù)立方。但是這個(gè)高字，還是會(huì)體現(xiàn)在更多的數(shù)據(jù)豐富程度上，如光譜范圍更寬，譜段更多，光譜分辨率更高等等。在高光譜之后，還有超光譜成像，即在高光譜的基礎(chǔ)上，更進(jìn)一步豐富了數(shù)據(jù)量。

一般來說，高光譜成像光譜儀主要有三種，棱鏡分光，光柵分光和傅里葉變換型。其中，棱鏡分光和光柵分光可以看成一類，即色散型成像光譜儀。目前國際上研制和運(yùn)行的高光譜成像光譜儀，除了強(qiáng)力星2號(hào)上的FTHSI采用傅里葉變換成像光譜儀以外，其他的高光譜成像儀均采用色散分光的方式。

這三種分光應(yīng)該說是各有優(yōu)劣：

棱鏡分光相對(duì)光柵分光來說，主要區(qū)別在于，1、能量利用率較高，2、光譜維只能校正到近似線性，3、光譜分辨率低，4、體積質(zhì)量略高。

傅里葉變換分光相對(duì)光柵分光來說，1、地面分辨率低，2、定標(biāo)難度高，3、不能進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，4、數(shù)據(jù)量較大

二、高光譜成像儀是外場(chǎng)測(cè)量的理想設(shè)備

高光譜成像儀是指使用光譜分辨率高的紅外光譜連續(xù)波段進(jìn)行地物連續(xù)遙感。高光譜成像儀同時(shí)具有高空域識(shí)別、高光譜學(xué)識(shí)別和高瞬時(shí)清晰度等特點(diǎn)。它廣泛用于遙感測(cè)量、識(shí)別和量化分析等領(lǐng)域，是一種外場(chǎng)測(cè)量理想的多功能高光譜遙感器設(shè)備。

高光譜成像系統(tǒng)采集速度極快，光譜和空間分辨率都很高，能夠根據(jù)清晰和低變形提供高質(zhì)量的圖像。高光譜成像技術(shù)具有光譜分辨率高，速度快，重量輕，功耗低等特點(diǎn)，非常適合于高光譜數(shù)據(jù)的采集和獲取。使用者可透過專用軟體及觸摸界面的高性能資料收集裝置，在飛行中完成高光譜資料影像的連結(jié)與處理。在400nm-2500nm光譜范圍內(nèi)達(dá)到連續(xù)光譜強(qiáng)度和高質(zhì)量空間成像的標(biāo)準(zhǔn)。

高光譜成像儀也是一種視頻型的高光譜成像儀，它具有高時(shí)間分辨率，一組高光譜成像儀可同時(shí)獲得空間，高光譜信息的光譜學(xué)和時(shí)間分辨(瞬態(tài))具有捕捉快速事件的特殊能力，使得高光譜成像儀體積較小，便于攜帶和野外使用。高光譜儀每秒鐘可獲取10000立方的高光譜圖，能快速檢測(cè)火箭的發(fā)射、爆炸等過程，在生命科學(xué)和醫(yī)學(xué)領(lǐng)域能監(jiān)測(cè)血液中的氧含量變化等信息。

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