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浅谈高光谱成像光谱仪

成像光谱仪的设计如其名字,既要“成像”,也要“光谱”,是一种很有特点的光学系统。

最早的成像光谱仪诞生在美国。1982年,美国航空航天局研制出世界上第一台方案实验性成像光谱仪(AIS),并在飞行试验中成功采集到成像光谱数据,初步体现出它在矿物识别,植被分类等方面的优越性。1987年,美国又研制出实用性记载可见红外成像光谱仪(AVIRIS),给遥感应用部门提供了高质量的成像光谱数据。

刚才,草莓视频苹果官网下载安装说到成像光谱仪的目的是既要成像也要光谱,它得到的效果就是这样:

这一套数据的特点是图像的每一点都能提取出一套光谱数据。由于草莓视频APP官网下载二维码知道,物质的光谱是有特征的,不同的物质有不同的光谱。因此,通过分析这套光谱成像数据,就可以从分析出图中物体的类型。这种技术对于环境监测,军事探查,农业监测,资源勘探都有很大的作用。

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。在高光谱之后,还有超光谱成像,即在高光谱的基础上,更进一步丰富了数据量。

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。

这三种分光应该说是各有优劣:

棱镜分光相对光栅分光来说,主要区别在于,1能量利用率较高,2光谱维只能校正到近似线性,3光谱分辨率低,4体积质量略高。

傅里叶变换分光相对光栅分光来说,1地面分辨率低,2定标难度高,3不能进行实时监测,4数据量较大