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高光谱成像仪为你提供更丰富的数据量
发布时间:2019-06-17 点击次数:149次
 
  
  高光谱成像技术(HSI)是一种结合成像和光谱的混合模式,通过在二维检测器阵列的每个像素处收集光谱信息,产生空间和光谱信息的三维数据集。
  
  根据空间成像方式的不同,成像光谱仪主要分为摆扫式成像光谱仪、推扫式成像光谱仪和凝视式成像光谱仪。摆扫式成像光谱仪采用线阵探测器同时获取瞬时视场像素的所有光谱维信息,由扫描镜的左右摆动扫描与平台的沿轨道运动共同完成二维空间成像。这种逐像素成像的方式具有总视场范围广、光谱数据采集稳定性高等优点,不足之处是由于采用光机扫描,每个像元的凝视时间相对较短,严重制约着光谱和空间分辨率及信噪比。推扫式成像光谱仪采用面阵探测器同时获取待测物空间一个成像行中每个空间像素的所有光谱维信息,通过平台沿轨道推扫实现列方向的空间成像。这种方法是逐行获取数据的,凝视时间大大增加,能够获得更高的系统灵敏度和数据信噪比,不足之处是由于探测器器件尺寸和光学设计较困难,无法获得较大的总视场角。凝视型式成像光谱仪利用面阵探测器依次记录二维空间各个波段的图像数据。这种成像系统自身没有运动部件,结构较为紧凑,但由于采用逐个波段依次获取数据的方式,要想获得像素的全部光谱信息需要较长的时间,因此不适宜测量快速变化的目标,且光谱分辨率比较低,无法满足精细光谱探测的要求。
  

  高光谱成像仪是新一代传感器。在20世纪80年代初正式开始研制。研制这类仪器的主要目的是想在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时,获得每个像元几乎连续的光谱数据,因而称为成像光谱仪。目前成像光谱仪主要应用于高光谱航空遥感。在航天遥感领域高光谱也开始应用。
  
  高光谱成像仪可以随时随地获得光谱影像,无论是在温室、野外或者实验室,能实时获得包括可见光波段及近红外波段的450-1000nm波长范围内的地物光谱数据。在军事伪装探测识别、资源调查、污染监测、精准农业等领域内,高光谱成像仪是非常理想的光谱成像系统,性能高、非常便携、坚固且性价比高。
  
  一般来说,高光谱成像光谱仪主要有三种,棱镜分光,光栅分光和傅里叶变换型。其中,棱镜分光和光栅分光可以看成一类,即色散型成像光谱仪。目前国际上研制和运行的高光谱成像光谱仪,除了强力星2号上的FTHSI采用傅里叶变换成像光谱仪以外,其他的高光谱成像仪均采用色散分光的方式。
  
  高光谱成像光谱仪的这个高字,也是很有说法。这个高,主要是对应以前的一种叫多光谱成像光谱仪的仪器,从思路来说,其实高光谱和多光谱没什么区别,都是一脉相承要得到一个光谱成像数据立方。但是这个高字,还是会体现在更多的数据丰富程度上,如光谱范围更宽,谱段更多,光谱分辨率更高等等。
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