高光譜成像儀的工作原理基于物體的光譜吸收和反射特性。當(dāng)光線通過或反射在物體表面時(shí)，被物體吸收或反射的光波將發(fā)生變化。通過對(duì)不同波段的頻譜進(jìn)行連續(xù)測量，高光譜成像系統(tǒng)可以獲取到物體在不同波段下的光譜信息。通過對(duì)這些光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，可以得到物體的光譜特征，進(jìn)而對(duì)物體進(jìn)行分類、識(shí)別和定量分析。

高光譜成像儀將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，狹縫一次捕獲一行場景，并通過傳感器獲取對(duì)應(yīng)一行場景中每個(gè)點(diǎn)的光譜信息。通過將儀器狹縫瞄準(zhǔn)到感興趣的區(qū)域，或?qū)⒁苿?dòng)物體掃過儀器的前面（例如，裝有產(chǎn)品的傳送帶），進(jìn)而可以對(duì)整個(gè)場景進(jìn)行成像，并獲取整個(gè)場景內(nèi)逐個(gè)點(diǎn)的光譜信息。

高光譜成像技術(shù)的工作原理

高光譜成像技術(shù)的工作原理主要依賴于不同物質(zhì)反射、吸收和散射光的特性不同。每種物質(zhì)對(duì)光的吸收和反射光譜都有其獨(dú)特的"指紋"，通過這些"指紋"，我們可以識(shí)別并分析物質(zhì)的成分和狀態(tài)。

高光譜成像系統(tǒng)通常由光源、成像設(shè)備和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)三部分組成。成像設(shè)備收集反射光，通過光譜分離器分離出各個(gè)光譜，然后通過光電探測器轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，最后通過數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和解譯。

高光譜成像儀系統(tǒng)工作原理與結(jié)構(gòu)

高光譜成像儀將成像技術(shù)和光譜技術(shù)結(jié)合在一起，在探測物體空間特征的同時(shí)并對(duì)每個(gè)空間像元色散形成幾十個(gè)到上百個(gè)波段帶寬為10nm左右的連續(xù)光譜覆蓋。

1.1 系統(tǒng)工作原理

地面物體的反射光通過物鏡成像在狹縫平面，狹縫作為光欄使穿軌方向地面物體條帶的像通過，擋掉其他部分光。地面目標(biāo)物的輻射能通過指向鏡，由物收鏡收集并通過狹縫增強(qiáng)準(zhǔn)直照射到色散元件上，經(jīng)色散元件在垂直條帶方向按光譜色散，用會(huì)聚鏡會(huì)聚成像在傳感器使用的二維CCD面陣列探測元件被分布在光譜儀的焦平面上。焦平面的水平方向平行于狹縫，稱空間維，每一行水平光敏元上是地物條帶一個(gè)光譜波段的像；焦平面的垂直方向是色散方向，稱光譜維，每一列光敏元上是地物條帶一個(gè)空間采樣視場(像元)光譜色散的像。這樣，面陣探測器每幀圖像數(shù)據(jù)就是一個(gè)穿軌方向地物條帶的光譜數(shù)據(jù)，加上航天器的運(yùn)動(dòng)，以一定速率連續(xù)記錄光譜圖像，就得到地面二維圖像及圖形中各像元的光譜數(shù)據(jù)，即圖像立方體。

1.2 光譜成像儀數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)構(gòu)成

光譜成像儀由光學(xué)系統(tǒng)、信號(hào)前端處理盒、數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)三部分組成。

數(shù)據(jù)的回放及預(yù)處理通過專用軟件在高性能的微機(jī)上完成。軟件具有如下功能：數(shù)據(jù)備份；快速回放；數(shù)據(jù)規(guī)整和格式轉(zhuǎn)換；圖像分割截?。粯?biāo)準(zhǔn)格式的圖像數(shù)據(jù)生成等。