高光譜成像儀的基本原理是將成像輻射的波段劃分成更狹窄的多個(gè)波段同時(shí)成像，對(duì)圖像上的每個(gè)像元都能得到一條光譜曲線，從而獲得同一物體多個(gè)光譜波段的光譜圖像。它根據(jù)掃描成像的方式的不同，可以分為搖掃方式和推帚式掃描方式。本文對(duì)線成像推掃型高光譜成像儀的成像原理進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹，對(duì)此感興趣的朋友不妨了解一下！

高光譜成像儀要進(jìn)一步提高其空間分辨率和光譜分辨率，搖掃的成像方式已不能勝任，而面陣CCD的應(yīng)用使得高光譜分辨力和高空間分辨力、超多波段化成為可能。隨著高性能硅光電材料的獲得和微電子技術(shù)的發(fā)展，各種新型的大面陣高幀頻CCD和紅外焦平面器件紛紛問(wèn)世，基于面陣CCD和紅外焦平面器件的高光譜成像儀成了高光譜遙感技術(shù)發(fā)展的主流。它采用面陣CCD作為凝視器件，不必建造既昂貴又復(fù)雜的掃描鏡就可以達(dá)到高空間分辨率，而且成像器件的固定構(gòu)形也使圖像的幾何保真度很高，不同波長(zhǎng)的波段能更加準(zhǔn)確地配準(zhǔn)。因而有體積小、機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單、積分時(shí)間長(zhǎng)、信噪比高、光譜分辨率高（可達(dá)1~2nm）等優(yōu)點(diǎn)。它工作時(shí)由面陣器件的固體掃描和飛行平臺(tái)向前運(yùn)動(dòng)來(lái)組成二維空間掃描，即面陣器件的一維完成空間成像，另一維完成光譜的掃描。在穿軌跡方向上，面陣探測(cè)器在行方向的一維探測(cè)器元數(shù)，接收相應(yīng)數(shù)目的一行地面分辨元的輻射。經(jīng)由探測(cè)器件內(nèi)部電子學(xué)掃描，也稱(chēng)固體自掃描，產(chǎn)生該行的圖像信號(hào)。每個(gè)地面分辨元的輻射被分光（色散）之后在焦平面的列方向散開(kāi)，落在焦平面陣列的列方向的一維探測(cè)器光敏元上。像元中各光譜波段的輻射，按特定光譜寬度和順序在列方向分布。例如，推掃型高光譜成像儀采用m元×n元的焦平面陣列探測(cè)器，行方向探測(cè)器元數(shù)（m）即成像一行地面的像元數(shù)，列方向探測(cè)器元數(shù)（n）即分光光譜波段的數(shù)目（如下圖所示）。

從理論上，推掃型高光譜成像儀因空間掃描由探測(cè)器的固體自掃描完成，像元的凝視時(shí)間大大增加，每個(gè)像元上的光積分時(shí)間，是搖掃方式的m倍，這樣可以提高系統(tǒng)的靈敏度，或者提高系統(tǒng)的空間分辨率，由于沒(méi)有光譜掃描機(jī)構(gòu)，儀器的體積能設(shè)計(jì)得比較小。但是，受現(xiàn)有紅外探測(cè)器技術(shù)的限制，大面陣的長(zhǎng)波紅外探測(cè)器還不能應(yīng)用于工程實(shí)踐。且由于光學(xué)設(shè)計(jì)的困難，推掃型高光譜成像儀的視場(chǎng)一般不大。為了加大視場(chǎng)，常常要在光學(xué)系統(tǒng)上加上指向鏡或補(bǔ)償鏡，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜度，并可能帶來(lái)像旋等問(wèn)題。

隨著面陣CCD和紅外焦平面器件的進(jìn)一步發(fā)展和成熟，推掃型高光譜成像儀所占的使用比例將會(huì)越來(lái)越高。為了克服線陣列高光譜成像儀對(duì)像元凝視時(shí)間少，而面陣推掃型高光譜成像儀的總視場(chǎng)又不夠大的缺陷，有時(shí)也采用小面陣并掃型高光譜成像儀。