成像光譜儀的設計如其名字,既要“成像”,也要“光譜”,是一種很有特點的光學系統(tǒng)。
最早的成像光譜儀誕生在美國。1982年,美國航空航天局研制出世界上第一臺方案實驗性成像光譜儀(AIS),并在飛行試驗中成功采集到成像光譜數據,初步體現出它在礦物識別,植被分類等方面的優(yōu)越性。1987年,美國又研制出實用性記載可見紅外成像光譜儀(AVIRIS),給遙感應用部門提供了高質量的成像光譜數據。
剛才,我們說到成像光譜儀的目的是既要成像也要光譜,它得到的效果就是這樣:
這一套數據的特點是圖像的每一點都能提取出一套光譜數據。由于我們知道,物質的光譜是有特征的,不同的物質有不同的光譜。因此,通過分析這套光譜成像數據,就可以從分析出圖中物體的類型。這種技術對于環(huán)境監(jiān)測,軍事探查,農業(yè)監(jiān)測,資源勘探都有很大的作用。
而高光譜成像光譜儀的這個高字,也是很有說法。這個高,主要是對應以前的一種叫多光譜成像光譜儀的儀器,從思路來說,其實高光譜和多光譜沒什么區(qū)別,都是一脈相承要得到一個光譜成像數據立方。但是這個高字,還是會體現在更多的數據豐富程度上,如光譜范圍更寬,譜段更多,光譜分辨率更高等等。在高光譜之后,還有超光譜成像,即在高光譜的基礎上,更進一步豐富了數據量。
一般來說,高光譜成像光譜儀主要有三種,棱鏡分光,光柵分光和傅里葉變換型。其中,棱鏡分光和光柵分光可以看成一類,即色散型成像光譜儀。目前國際上研制和運行的高光譜成像光譜儀,除了強力星2號上的FTHSI采用傅里葉變換成像光譜儀以外,其他的高光譜成像儀均采用色散分光的方式。
這三種分光應該說是各有優(yōu)劣:
棱鏡分光相對光柵分光來說,主要區(qū)別在于,1、能量利用率較高,2、光譜維只能校正到近似線性,3、光譜分辨率低,4、體積質量略高。
傅里葉變換分光相對光柵分光來說,1、地面分辨率低,2、定標難度高,3、不能進行實時監(jiān)測,4、數據量較大
萊森光學是一家提供光機電一體化集成解決方案的高科技公司,我們專注于光譜傳感和光電應用系統(tǒng)的研發(fā)、生產和銷售。
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