高光譜成像技術(shù)根據(jù)成像方式的不同可以分為哪些類型?
發(fā)布時(shí)間:2023-08-04
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?光譜成像技術(shù)是將傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起從而獲得數(shù)據(jù)立方體的一門新興技術(shù),具有空間可識(shí)別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優(yōu)點(diǎn)。那么,高光譜成像技術(shù)根據(jù)成像方式的不同可以分為哪些類型?本文為大家做了介紹。
光譜成像技術(shù)是將傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起從而獲得數(shù)據(jù)立方體的一門新興技術(shù),具有空間可識(shí)別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優(yōu)點(diǎn)。那么,高光譜成像技術(shù)根據(jù)成像方式的不同可以分為哪些類型?本文為大家做了介紹。
高光譜成像技術(shù)的原理:
高光譜圖像是一系列光波波長處的光學(xué)圖像,比多光譜圖像的光譜分辨率更高,通??蛇_(dá)2~3nm。其測量光譜范圍可在紫外、可見光和近紅外區(qū)域。高光譜數(shù)據(jù)是三維圖像塊,其中的二維代表是圖像像素信息(以坐標(biāo)x和y表示),第三維是波長信息(以λ表示)。一個(gè)分辨率為xxy像素的圖像檢測器陣列在n個(gè)波長處獲得的樣品圖像塊是xxyxn的三維陣列,如下圖所示。表明原始高光譜圖像既有特定像素下的光譜信息,又有特定波長下的圖像信息。
高光譜成像技術(shù)根據(jù)成像方式的不同可以分為哪些類型?
根據(jù)成像方式的不同,可將高光譜成像技術(shù)分為掃描型和快照式兩大類,掃描型高光譜成像技術(shù)又分為擺掃式,推掃式和凝采式三種。
1.擺掃式高光譜成像技術(shù)
也叫做撣掃式、揮掃式高光譜成像技術(shù),其掃描方式是點(diǎn)掃描。該類型儀器的核心部件是線陣列光電探測器,其作用是接收目標(biāo)不同波長下的輻射能,其一般在掃描儀的前方安裝光學(xué)鏡頭,利用機(jī)械傳動(dòng)裝置帶動(dòng)鏡頭左右擺動(dòng)以及飛行平臺(tái)向前移動(dòng)完成對地面目標(biāo)的逐點(diǎn)掃描,達(dá)到獲取多個(gè)窄波段連續(xù)光譜圖像的目的。
2.推掃式高光譜成像技術(shù)
也叫做推帚式高光譜成像技術(shù),其掃描方式是線掃描。該類型儀器通過推掃的方式每次獲取一行目標(biāo)信息,因此其前方不需要移動(dòng)探測部件,其采用二維面陣列探測器,其中,一維用于接收保存光譜信息,與之相垂直的另一維為線性陣列,其作用是分散并聚焦目標(biāo)物體在不同波長下的輻射能。
3.凝采式高光譜成像技術(shù)
也叫做凝視式高光譜成像技術(shù),其掃描方式是顏色掃描。該類型儀器通過顏色掃描方式每次獲取一個(gè)波長下的目標(biāo)信息。其采用單色器或電調(diào)諧濾波器完成不同光譜通道之間的切換,以達(dá)到探測器采集相應(yīng)波長的目標(biāo)物體全部信息的目的。
4.快照式高光譜成像技術(shù)
其成像方式無需掃描,能夠一次性獲取目標(biāo)物體包括一維光譜信息在內(nèi)的全部信息。該類儀器系統(tǒng)內(nèi)部不存在移動(dòng)部件或其他動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)組件,抗干擾能力強(qiáng),且成像速度快,因此適用于移動(dòng)速度較快的目標(biāo)物體,并且可以達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)測的目的。
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