高光譜成像技術(shù)是由光學(xué)成像技術(shù)及光譜技術(shù)結(jié)合發(fā)展而來，該技術(shù)可以準確的獲取樣本的圖像信息及光譜信息，再通過相應(yīng)的分析軟件進行處理，對樣本進行定性與定量的分析。那么，你了解高光譜成像技術(shù)嗎？它的原理是怎么樣的？本文為大家做了詳細的介紹，對高光譜知識感興趣的朋友可以了解一下！

高光譜成像技術(shù)簡介：

光譜成像技術(shù)是由成像技術(shù)與光譜技術(shù)結(jié)合而來，能夠在連續(xù)光譜段上對同一被測物同時成像，在探測物體空間特征的同時又將每個空間像元色散形成幾十個到幾百個波段，用數(shù)十甚至數(shù)百個波段來成像。而所謂的光譜分辨率是指成像的相對波段寬度，在一定的光譜區(qū)間內(nèi)，波段間隔分得愈細，波段愈多，光譜分辨率就愈高。根據(jù)光譜分辨率的不同，光譜成像儀可以分為多光譜成像儀、高光譜成像儀、超光譜成像儀。通常光譜通道越多，其分辨物體的能力越強。

高光譜成像技術(shù)是遙感技術(shù)中的一個重要部分，是高光譜分辨率遙感技術(shù)的簡稱，誕生于上世紀末。其利用成像光譜儀在若干個連續(xù)窄帶光譜波段上同時對待測目標成像，所得數(shù)據(jù)包含了豐富的空間、輻射和光譜三重信息。相對于多光譜而言，它有更多的波段數(shù)目、更高的光譜分辨率。

高光譜成像技術(shù)的原理：

高光譜成像技術(shù)的基本組成分為兩部分：一部分是高光譜成像儀，另一部分是高光譜數(shù)據(jù)分析軟件。

高光譜成像儀中的光源一般為鹵素燈，可以提供較集中的照射光源。收集圖像裝置一般為高光譜照相機，而其中最主要的部分為面陣電荷耦合器（CCD）傳感器，可以將所獲得的圖像轉(zhuǎn)換為數(shù)字數(shù)據(jù)，以便程序?qū)D像進行進一步的分析與處理，其光譜范圍一般為400～800nm。系統(tǒng)中另外一個重要的組成部分為分光系統(tǒng)，目前主要應(yīng)用到了四種分光方式：棱鏡-光柵-棱鏡系統(tǒng)、傅立葉變換光譜儀、液晶調(diào)諧濾波器、層析成像光譜儀。

其中，棱鏡-光柵-棱鏡系統(tǒng)可同時呈現(xiàn)瞬時視場內(nèi)樣品的多個光譜圖像，技術(shù)較成熟，應(yīng)用也比較廣泛，但必須進行推帚（平動推掃），才可以最終獲得整個樣本的二維圖像及光譜數(shù)據(jù)。這就需要依賴儀器平動裝置協(xié)助樣本的平面推動，對裝置的平面穩(wěn)定性要求較高。傅里葉的優(yōu)點在于其可以在氙氣閃光燈曝光瞬間捕獲光譜圖像，減少了由于掃視等不自主眼動導(dǎo)致的跨光譜重定位，同樣也免除了由于各種因素（如圖像的幾何變化及入射眼底光的耦合效率變化等）引起的閃光強度變化，降低了數(shù)據(jù)統(tǒng)一化的需要。液晶調(diào)諧濾波器置于光通路中便可將光源分成不同波長，在調(diào)節(jié)系統(tǒng)控制下液晶調(diào)諧濾波器 的波長篩選標準進行相應(yīng)的改變，可一次呈現(xiàn)被測眼底某一設(shè)定波長內(nèi)整個觀察區(qū)域內(nèi)的二維圖像及光譜信息。但該技術(shù)在我國應(yīng)用尚受濾光片水平限制。層析成像光譜儀對空間及光譜數(shù)據(jù)的獲取時間也很短（通常以毫秒計算），降低了因動眼引起的圖像獲取誤差，且任何時間內(nèi)幾乎所有收集的光（約70%）都可以通過探測器，使光能得到充分利用。

當設(shè)備獲取圖像的時間較長時，由于受到電壓影響下光源不穩(wěn)定、曝光時間等各種因素的影響，所獲取的樣本的圖像信息及光譜信息均需要經(jīng)過轉(zhuǎn)換或校正。操作系統(tǒng)自身光譜誤差因素對生物組織光譜的影響可通過光譜響應(yīng)校正借以消除。要使系統(tǒng)獲得的光譜數(shù)據(jù)具有可比性還需要通過透射率光譜反演處理。

計算機層析算法可以將所得空間向量及聲波信息重組為一個“數(shù)據(jù)立方體”，再利用光學(xué)衍射元件進一步整合為一張電腦全息圖像[16]，可方便地從形態(tài)上對樣本進行觀察，并從光譜角度對樣本進行生化分析。