高光譜成像儀作為一種精密的光學(xué)分析儀器，它將傳統(tǒng)光譜儀的二維成像與光譜技術(shù)有機(jī)的融為一體，可以完整、無損地同時(shí)獲取被測(cè)物的空間信息和光譜信息，其根據(jù)成像方式及掃面原理的不同，可以分為不同的類型。本文對(duì)高光譜成像儀的類型做了介紹。

根據(jù)成像方式的不同分類：

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.擺掃式高光譜成像儀

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(cè)器，其作用是接收目標(biāo)不同波長(zhǎng)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(duì)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.推掃式高光譜成像儀

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(cè)部件，其采用二維面陣列探測(cè)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(zhǎng)下的輻射能。

3.凝采式高光譜成像儀

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(zhǎng)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(cè)器采集相應(yīng)波長(zhǎng)的目標(biāo)物體全部信息的目的。

4.快照式高光譜成像儀

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(cè)的目的。

根據(jù)分光原理的不同分類：

根據(jù)分光原理的不同，可將高光譜成像技術(shù)分為色散型、干涉型、計(jì)算層析型等幾種類型。

1.色散型高光譜成像儀

色散型高光譜成像技術(shù)主要包括色散棱鏡型、衍射光柵型以及聲光、液晶可調(diào)諧濾光片型（AOTF）等高光譜成像技術(shù)。色散型高光譜成像技術(shù)利用光柵、棱鏡等色散元件將經(jīng)準(zhǔn)直透鏡準(zhǔn)直后的光線色散成連續(xù)分布的單色光，光線經(jīng)聚焦會(huì)聚于探測(cè)元件上，最終得到每一個(gè)像元的強(qiáng)度。該技術(shù)出現(xiàn)較早，又其原理結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能穩(wěn)定，因此發(fā)展比較成熟。但是該系統(tǒng)內(nèi)部狹縫的存在導(dǎo)致光譜分辨率、能量利用率以及信噪比很難提高成為制約該技術(shù)繼續(xù)發(fā)展的瓶頸問題。

2.干涉型高光譜成像儀

干涉型高光譜成像技術(shù)也稱傅立葉變換型高光譜成像技術(shù)，主要包括傅里葉變換型（邁克爾遜干涉型、三角共路干涉型、雙折射偏振干涉型）、液晶可調(diào)諧濾光片型（LCTF）等高光譜成像技術(shù)。干涉型高光譜成像技術(shù)將獲取的干涉強(qiáng)度信息通過傅里葉變換轉(zhuǎn)換成目標(biāo)的光譜信息，是間接光譜成像技術(shù)。干涉型的高光譜成像儀較上述色散型高光譜成像儀具有多通道、高通量、高光譜分辨率、高信噪比等優(yōu)點(diǎn)。

3.計(jì)算層析型高光譜成像儀

計(jì)算層析型高光譜成像技術(shù)是隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、探測(cè)器水平以及醫(yī)學(xué)上斷層掃描技術(shù)的發(fā)展而出現(xiàn)的一種新興技術(shù)，目前還處于理論及方法研究階段。該技術(shù)將計(jì)算機(jī)斷層掃描技術(shù)應(yīng)用于高光譜成像技術(shù)中，將目標(biāo)圖像的數(shù)據(jù)立方體視作三維，物體，沿著一個(gè)或者多個(gè)方向投影到探測(cè)器上，再根據(jù)數(shù)據(jù)立方體與獲得的投影圖像之間的關(guān)系，選擇合適的重建算法重構(gòu)出目標(biāo)的三維數(shù)據(jù)立方體。其顯著的優(yōu)點(diǎn)是其具有全視場(chǎng)性，不僅能夠保證較高的光通量及光能利用率，而且能夠快速精確的獲取目標(biāo)物體的二維空間信息和一維光譜信息。