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高光谱波谱范围对光谱分辨率有什么影响?

发布时间:2023-07-27
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高光谱成像的波谱范围对光谱分辨率有直接的影响。光谱分辨率是指能够区分不同波长光线的能力,通常以波数或波长的差异来衡量。

高光谱成像的波谱范围对光谱分辨率有直接的影响。光谱分辨率是指能够区分不同波长光线的能力,通常以波数或波长的差异来衡量。

光谱分辨率

定义(1):遥感器能分辨的最小波长间隔,是遥感器的性能指标。遥感器的波段划分得越细,光谱的分辨率就越高,遥感影像区分不同地物的能力越强。

定义(2):多光谱遥感器接收目标辐射信号时所能分辨的最小波长间隔。


高光谱的波谱范围对光谱分辨率的影响


特性

光谱分辨率指成像的波段范围,分得越细,波段越多,光谱分辨率就越高,现在的技术可以达到5-6nm(纳米)

量级,400多个波段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。

传感器的波谱范围,一般来说识别某种波谱的范围窄,则相应光谱分辨率高。举个例子:可以分辨红外、红橙黄绿青蓝紫外的传感器的光谱分辨率就比只能分辨红绿蓝的传感器的光谱分辨率高。

一般来说,传感器的波段数越多,波段宽度越窄,地面物体的信息越容易区分和识别,针对性越强。成像光谱仪所得到的图像在对地表植被和岩石的化学成分分析中具有重要意义,因为高光谱遥感能提供丰富的光谱信息,足够的光谱分辨率可以区分出那些具有诊断性光谱特征的地表物质。

在一个给定的波谱范围内,高分辨率的高光谱成像系统可以更准确地分辨该范围内较小的波数差异或波长差异。这意味着该系统能够更详细地识别和区分光谱特征,捕捉更多的细节信息。

当波谱范围增加时,为了保持较高的分辨率,就需要更高的光谱分辨率。光谱分辨率与成像系统的光学参数有关,例如光谱仪的分辨率或光谱滤波器的特性。高分辨率的光谱成像系统需要更精确的光谱分辨率,这可能需要更高的成本和技术复杂性。

如果波谱范围较宽,但光谱分辨率较低,即无法分辨较小的波长差异,那么在某些应用场景下也可能是可接受的。例如,对于一些大尺度的地球遥感应用,如农业监测或环境调查,较低的光谱分辨率可能足够提供所需的信息。

波段宽度

光谱分辨率指成像的波段范围,分得愈细,波段愈多,光谱分辨率就愈高,技术可以达到0.17nm纳米)量级,400多个波段。细分光谱可以提高自动区分和识别目标性质和组成成分的能力。

光谱分辨率是指探测器在波长方向上的记录宽度,又称波段宽度(band width)。光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应最大值的50%时的波长宽度。

传感器的波谱范围,一般来说识别某种波谱的范围窄,则相应光谱分辨率高。举个例子:可以分辨红外、红橙黄绿青蓝紫紫外的传感器的光谱分辨率就比只能分辨红绿蓝的传感器的光谱分辨率高。一般来说,传感器的波段数越多波段宽度越窄,地面物体的信息越容易区分和识别,针对性越强。

技术应用

表示方法λ/Δλ

①多光谱成像技术(Multispectral Imaging),具有10~20个光谱通道。光谱分辨率为λ/Δλ≈10;

②高光谱成像技术(Hyperspectral Imaging),具有100~400个光谱通道的探测能力,一般光谱分辨率可达λ/Δλ≈100。

③超高光谱成像(Ultraspectral Imaging),光谱通道数在1000左右,光谱分辨率一般在λ/Δλ≧1000

高光谱成像的波谱范围与光谱分辨率之间存在权衡关系,根据具体应用和所需的光谱信息精度来选择合适的参数设置。

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