高光譜成像在航空航天、醫(yī)學(xué)診斷、食品安全、環(huán)境監(jiān)測、精準(zhǔn)農(nóng)林業(yè)領(lǐng)域中發(fā)揮著重要作用。那么，什么是高光譜成像呢？本文進(jìn)行了精度介紹，還介紹了與高光譜圖像有關(guān)的幾個概念

什么是高光譜成像？

高光譜成像，所謂高光譜是指在波長在電磁波譜的可見光，近紅外，中紅外和熱紅外波段范圍內(nèi)，從而獲取許多非常窄的光譜連續(xù)的影像數(shù)據(jù)的技術(shù)，其成像光譜儀可以收集到上百個非常窄的光譜波段信息。

高光譜成像是當(dāng)前光譜成像技術(shù)中的前沿領(lǐng)域,它利用很多很窄的電磁波波段從感興趣的物體獲得有關(guān)數(shù)據(jù)，它包含了豐富的空間、輻射和光譜三重信息。高光譜成像的出現(xiàn)使本來在寬波段遙感中不可探測的物質(zhì),在高光譜成像中能被探測到。

在環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測預(yù)報小衛(wèi)星中常用的高光譜成像設(shè)備叫做干涉型高光譜成像儀。它采用太陽同步軌道，軌道高度為650公里，回歸周期為31天。它具有115個工作譜段，光譜范圍在0.45到0.95微米，平均的譜段光譜分辨率為5納米。

與高光譜圖像有關(guān)的幾個概念

高光譜圖像數(shù)據(jù)也能理解為堆砌不同波段的圖像（stack of images）。

光譜分辨率：描述了傳感器區(qū)分電磁光譜各波長間隔的能力。光譜分辨率就是傳感器能夠區(qū)分或識別的光譜中各波段光的能力。能夠區(qū)分的波段范圍愈細(xì)，波段就愈多，光譜分辨率就愈高，目前的技術(shù)可以達(dá)到0.17nm納米級。

光譜（spectrum），光譜是復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案，其全稱為光學(xué)頻譜。

棱鏡分散白光來分析白光是光譜學(xué)的一個例子組成顏色主要包括紅色（620–780 nm）、橙色（585–620 nm）、黃色（570–585 nm）、綠色（490–570 nm）、藍(lán)色（440–490 nm）、靛藍(lán)（420–440 nm）和紫色（400–420 nm）

光譜分辨率，即探測光譜輻射能量的最小波長間隔，通俗的講是光譜信息的豐富程度。一般可見光劃分為400-760nm之間，這里面分為紅、綠、藍(lán)等等，如果光譜分辨率高，則紅色波段又劃分成若干波段，以提高光譜分辨率，達(dá)到提取更多信息的目的。

光譜分辨率如何度量？FWHM（半高全寬）：儀器達(dá)到50%光譜響應(yīng)時波長方向的寬度。

光譜響應(yīng)函數(shù)：每個傳感器都有其光譜響應(yīng)函數(shù)，由于傳感器硬件的限制，傳感器在某個預(yù)定波長范圍內(nèi)的響應(yīng)不可能是100% 響應(yīng)?，F(xiàn)實中大部分是類似于正態(tài)分布的單峰函數(shù)。它表示的是光譜細(xì)分的能力，也就是FWHM（半高全寬）這個指標(biāo)是和傳感器以及傳感器測量的波段范圍直接相關(guān)的。

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