高光谱成像仪的分光原理解析

高光谱成像仪作为一种精密的光学分析仪器，它将传统光谱仪的二维成像与光谱技术有机的融为一体，可以完整、无损地同时获取被测物的空间信息和光谱信息，其根据成像原理的不同，有不同的方式。本文对高光谱成像仪的分光原理做了解析。

色散型高光谱成像仪：

色散型高光谱成像技术主要包括色散棱镜型、衍射光栅型以及声光、液晶可调谐滤光片型（AOTF）等高光谱成像技术。色散型高光谱成像技术利用光栅、棱镜等色散元件将经准直透镜准直后的光线色散成连续分布的单色光，光线经聚焦会聚于探测元件上，最终得到每一个像元的强度。该技术出现较早，又其原理结构简单，性能稳定，因此发展比较成熟。但是该系统内部狭缝的存在导致光谱分辨率、能量利用率以及信噪比很难提高成为制约该技术继续发展的瓶颈问题。

干涉型高光谱成像仪：

干涉型高光谱成像技术也称傅立叶变换型高光谱成像技术，主要包括傅里叶变换型（迈克尔逊干涉型、三角共路干涉型、双折射偏振干涉型）、液晶可调谐滤光片型（LCTF）等高光谱成像技术。干涉型高光谱成像技术将获取的干涉强度信息通过傅里叶变换转换成目标的光谱信息，是间接光谱成像技术。干涉型的高光谱成像仪较上述色散型高光谱成像仪具有多通道、高通量、高光谱分辨率、高信噪比等优点。

计算层析型高光谱成像仪：

计算层析型高光谱成像技术是随着计算机技术、探测器水平以及医学上断层扫描技术的发展而出现的一种新兴技术，目前还处于理论及方法研究阶段。该技术将计算机断层扫描技术应用于高光谱成像技术中，将目标图像的数据立方体视作三维，物体，沿着一个或者多个方向投影到探测器上，再根据数据立方体与获得的投影图像之间的关系，选择合适的重建算法重构出目标的三维数据立方体。其显著的优点是其具有全视场性，不仅能够保证较高的光通量及光能利用率，而且能够快速精确的获取目标物体的二维空间信息和一维光谱信息。