什么是高光譜成像技術(shù)？高光譜成像技術(shù)是集圖像學(xué)和光譜學(xué)于一身的新技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確、無損地獲得產(chǎn)品內(nèi)外品質(zhì)信息，從而實現(xiàn)產(chǎn)品的全方位檢測。那么，高光譜成像技術(shù)什么優(yōu)勢？本文對高光譜成像技術(shù)及其優(yōu)勢做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是高光譜成像技術(shù)？

高光譜成像技術(shù)（Hyperspectral Image Technique）是近二十年來發(fā)展起來的基于超多波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，融合了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信號學(xué)處理、計算機(jī)技術(shù)等多種學(xué)科。通過借助光譜儀，可在紫外（200～400nm）、可見光近紅外（400～1000nm）、紅外（900～1700，1000～2500nm）范圍內(nèi)獲得許多光譜連續(xù)、分辨率高的圖像數(shù)據(jù)，為每個像元提供了數(shù)十至數(shù)百個窄波段，最終產(chǎn)生一條完整連續(xù)的光譜曲線，不僅可以獲得物體特征圖像信息，還可獲取十分重要的光譜數(shù)據(jù)。目前光譜覆蓋范圍在400～

1000nm的可見—近紅外、900～1700nm之間的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用較廣，下圖為一個簡單的高光譜成像系統(tǒng)組成。

高光譜成像技術(shù)的特點：

1.波段多，波段寬度窄。成像光譜儀在可見光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)有數(shù)十甚至數(shù)百個波段。與傳統(tǒng)的遙感相比，高光譜分辨率的成像光譜儀為每一個成像象元提供很窄的（一般<10nm）成像波段，波段數(shù)與多光譜遙感相比大大增多，在可見光和近紅外波段可達(dá)幾十到幾百個，且在某個光譜區(qū)間是連續(xù)分布的，這不只是簡單的數(shù)量增加，而是有關(guān)地物光譜空間信息量的增加。

2.光譜響應(yīng)范圍廣，光譜分辨率高。成像光譜儀響應(yīng)的電磁波長從可見光延伸到近紅外，甚至到中紅外。成像光譜儀采樣的間隔小，光譜分辨率達(dá)到納米級，一般為10nm左右。

精細(xì)的光譜分辨率反映了地物光譜的細(xì)微特征。

3.可提供空間域信息和光譜域信息，即“譜像合一”，并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實測的同類地物光譜曲線相類比。在成像高光譜遙感中，以波長為橫軸，反射值為縱軸建立坐標(biāo)系，可以使高光譜圖像中的每一個像元在各通道的反射值都能產(chǎn)生1條完整、連續(xù)的光譜曲線，即所謂的“譜像合一”。

4.數(shù)據(jù)量大，信息冗余多。高光譜數(shù)據(jù)的波段眾多，其數(shù)據(jù)量巨大，而且由于相鄰波段的相關(guān)性高，信息冗余度增加。

5.數(shù)據(jù)描述模型多，分析更加靈活。高光譜影像通常有三種描述模型：圖像模型、光譜模型與特征模型。

高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢：

高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢在于：

（1）光譜分辨率高，可達(dá)nm級，波段多且連續(xù)；

（2）采集到的圖像信息量豐富，識別度較高，以及數(shù)據(jù)描述模型多，通過圖像信息可以清晰地反映出物品的形狀、顏色、紋理等外部特征指標(biāo)，而通過光譜數(shù)據(jù)，可以獲取樣品內(nèi)部的信息，如物質(zhì)組成、質(zhì)變等；

（3）可以在快速檢測的同時很好地保存物品的完整性，只需將光譜數(shù)據(jù)和被測標(biāo)準(zhǔn)理化值通過建立模型來尋找相關(guān)性，而不對其造成破壞和污染。