光譜成像技術的類型有哪些類型?高光譜成像技術有什么特點?
發布時間:2023-06-30
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光譜成像技術是將傳統的二維成像技術和光譜技術有機結合在一起從而獲得數據立方體的一門新興技術,具有空間可識別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優點。根據其光譜分辨率的不同,可分為多光譜成像技術、高光譜成像技術和超光譜成像技術三大類。本文對光譜成像技術的類型及特點進行了介紹。
光譜成像技術是將傳統的二維成像技術和光譜技術有機結合在一起從而獲得數據立方體的一門新興技術,具有空間可識別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優點。根據其光譜分辨率的不同,可分為多光譜成像技術、高光譜成像技術和超光譜成像技術三大類。本文對光譜成像技術的類型及特點進行了介紹。
光譜成像技術的類型:
光譜成像技術的分類方法多種多樣,根據光譜分辨率的不同,可將光譜成像技術分為多光譜成像技術、高光譜成像技術和超光譜成像技術三大類。
1)多光譜成像技術
波段數為幾個或幾十個,且光譜通道是不連續的;光譜分辨率在10-1λ數量級內(100nm左右),由于其光譜覆蓋范圍較寬,因此該類技術工作波段通常選擇在目標物體輻射特性最突出的范圍。該類技術適用于地帶分類以及土地使用評估,如“增強型主題測繪儀”、美國陸地衛星 TM以及法國 SPOT 衛星。
2)高光譜成像技術
波段數在幾百到一千之間,且多個光譜通道是連續的;光譜分辨率在10-3λ數量級內(10nm左右),即光譜覆蓋范圍較窄。該技術主要用于農業、森林、土地、海洋等領域,如美國的AVIRIS,該儀器的光譜分辨率為10 nm,空間分辨率為20m,所測波段為224個,光譜覆蓋范圍是0.4~2.5μm。
3)超光譜成像技術
波段數在1000~10000之間,且多個光譜通道是連續的;光譜分辨率在10-3λ數量級內(1nm以下),其光譜覆蓋范圍最窄,該技術可用于微粒及大氣成分研究,如美國國家航空航天局(NASA)研制出的地球同步成像傅里葉變換光譜儀(GIFTS)。
高光譜成像技術的特點:
高光譜成像技術作為目前常用的檢測手段之一,它具有以下特點:
1.具有特別高的光譜分辨率
高光譜成像技術采樣間隔在10nm左右,能反映待測樣品的細微特征,可以為檢測、預測提供很好的實驗依據。
2.波段多
在可見-近紅外區間具有數百個波段。
3.數據量大
在同一波長范圍,高光譜技術可將光譜區間分為數百個波段,數據量特大量增加,加大對樣品分析的可能性。
4.冗余信息增加
在精細化波段的同時,波段間的相關性隨之增加,冗余信息含量增多。
5.同時提供圖像信息和光譜信息
依據高光譜成像技術的原理,它將二維成像技術與一維光譜曲線結合構成三維數據,多方面采集樣品特征。
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