高光譜成像技術(shù)作為一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)，它不僅可以獲取目標(biāo)的二維空間信息，同時(shí)還能獲得目標(biāo)的光譜信息，形成一個(gè)三維數(shù)據(jù)立方體，完成對(duì)目標(biāo)特性的綜合探測(cè)。其根據(jù)分光方式及掃描方式等的不同，可以分為不同的類(lèi)型。本文對(duì)此做了介紹。

光譜成像技術(shù)按分光方式不同分類(lèi)：

根據(jù)分光元件的分光方式及數(shù)據(jù)重構(gòu)理論，光譜成像技術(shù)主要分為色散型、干涉型、濾光片型和計(jì)算成像型。

色散型成像光譜儀分光技術(shù)主要包括棱鏡分光和光柵分光兩種；濾光片型成像光譜儀技術(shù)采用濾光片為分光元件，其種類(lèi)繁多，如濾光片輪、濾光片陣列、線(xiàn)性漸變?yōu)V光片、光楔濾光片等，另外還有兩種經(jīng)典的調(diào)諧型濾光器，聲光可調(diào)諧濾光片（AOTF）和液晶可調(diào)諧濾光片（LCTF）。這兩種技術(shù)都是直接探測(cè)目標(biāo)的空間信息和光譜信息，不需進(jìn)行其他的數(shù)據(jù)變換重構(gòu)，但僅可獲得二維數(shù)據(jù)（光譜維和一維空間信息），需要另一個(gè)維度的掃描才能夠獲得第二維空間信息并形成數(shù)據(jù)立方。

干涉型成像光譜技術(shù)也稱(chēng)作傅里葉變換光譜成像技術(shù)，按照探測(cè)模式可分為時(shí)間調(diào)制、空間調(diào)制和時(shí)空調(diào)制三類(lèi)，主要利用的是波動(dòng)光學(xué)的相干成像原理，獲得探測(cè)目標(biāo)的干涉圖像后，需再經(jīng)過(guò)一次傅里葉逆變換才能夠得到光譜信息及空間圖像。此種方式獲得的也是二維數(shù)據(jù)，同樣需要另一個(gè)維度的掃描才能夠獲得數(shù)據(jù)立方。

計(jì)算成像光譜技術(shù)主要包括計(jì)算層析型、光場(chǎng)成像型和孔徑編碼成像型等，能夠直接獲取三維數(shù)據(jù)立方，一般是將探測(cè)目標(biāo)的三維信息投影到二維探測(cè)器上，并通過(guò)對(duì)應(yīng)重構(gòu)方法獲得空間信息和光譜信息。

光譜成像技術(shù)按掃描方式的不同分類(lèi)：

根據(jù)獲取三維數(shù)據(jù)立方的掃描方式可分為擺掃式、推掃式和凝視式。

擺掃式光譜成像系統(tǒng)采用線(xiàn)陣探測(cè)器，通過(guò)沿軌和穿軌兩個(gè)方向掃描獲取完整的二維空間信息，其中穿軌方向一般利用掃描鏡實(shí)現(xiàn)。此種掃描方式在瞬時(shí)視場(chǎng)即可獲得目標(biāo)點(diǎn)的線(xiàn)陣光譜維信息，一般應(yīng)用于機(jī)載平臺(tái)，視場(chǎng)覆蓋面積廣、定標(biāo)方便、數(shù)據(jù)信息穩(wěn)定性好，但曝光時(shí)間短，進(jìn)入探測(cè)器的能量少，所以信噪比低。

推掃式光譜成像系統(tǒng)采用的是面陣探測(cè)器，且探測(cè)器自身完成垂直于飛行方向掃描，獲得空間中一維線(xiàn)視場(chǎng)的空間信息，并利用飛行器飛行運(yùn)動(dòng)完成沿軌方向掃描實(shí)現(xiàn)二維空間信息的獲取，同時(shí)線(xiàn)視場(chǎng)的光譜信息在面陣探測(cè)器的第二維獲得。此種掃描方式相對(duì)于擺掃式在信噪比方面大幅提高，無(wú)需機(jī)械掃描，適用于色散和干涉型成像光譜儀。

凝視式光譜成像系統(tǒng)采用面陣探測(cè)器，可隨飛行器運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)固定窗口目標(biāo)成像，采用濾光的方式分離并獲取不同波段的圖像信息，再將不同波段的圖像堆疊成“數(shù)據(jù)立方”，只適用于可調(diào)諧濾光片型和新型的快照式成像光譜儀。