超光谱成像仪光学系统的组成是怎样的？

超光谱成像仪的原理是依靠获取物体二维空间位置信息和一维光谱信息来实现对物体形态的成像和获取物体的光谱特性。那么，超光谱成像仪光学系统的组成是怎样的？它与望远物镜的区别又是什么？下文为大家做了介绍。

超光谱成像仪光学系统的一般组成：

超光谱成像仪的原理是依靠获取物体二维空间位置信息和一维光谱信息来实现对物体形态的成像和获取物体的光谱特性。它具有光谱分辨率高、波段多、图像与光谱相结合等优点，故可以用来研究地表物体，识别物体类型，鉴别物质成分等，使得它一出现就受到各国的极大重视，并在遥感等领域得到了广泛的应用。

超光谱成像仪光学系统一般由前置成像物镜、准直物镜、分光系统、成像物镜和探测器构成，如下图所示。前置成像物镜把地面目标物成像到分光成像系统的入射狭缝上，经过分光系统的分光，把一维的光谱信息分开，经过成像物镜，把各个波段的狭缝像成像到探测器上，获得物体空间信息和光谱信息。前置成像物镜在系统中承担着把地面目标成像到准直-分光-成像系统物面上的作用。

超光谱成像仪与望远物镜的区别：

1.超光谱成像仪主要用于遥感普查，如探测矿藏，监控海洋污染，调查农作物受害等，反映的是某一区域的整体情况，它不追求过高的地面分辨率。而对地望远系统则相反，追求尽可能高的地面分辨率。

2.超光谱成像仪获取的是各个波段的物体像，光谱范围比较宽，很容易产生光谱梯形畸变和光谱重叠。光学系统中的色差是产生光谱畸变的主要原因之一，如果选用折射系统，需要校正色差，会大大增加系统的设计难度，使系统结构变得非常复杂。

3.为了确保像面边缘和中心视场像质接近，像面照度均匀，探测器的微量移动不会严重影响测量准确度，一般超光谱成像仪都设计成像方远心光路，Offner型超光谱成像仪是物像放大率十分接近1的对称系统，物方也是远心的，为了实现出瞳和入瞳的衔接，相应的前置成像物镜需要设计成像方远心光路，一般的望远物镜则没有这个要求。

4.狭缝型超光谱成像仪的狭缝宽度决定着它的光谱分辨率。狭缝越窄，光谱分辨率则越高，但此时进入系统的能量越少，则需要提高探测器的灵敏度，所以减小狭缝宽度、提高光谱分辨率和降低探测器的灵敏度相互矛盾。前置成像物镜应具有线视场，即它在一个方向上的视场比较大而另一个方向比较窄，为了实现高的光谱分辨率，狭缝宽度应和像元大小相当，一般普通望远系统很少是这种情况。

5.超光谱成像遥感的波长范围可覆盖从紫外光到红外光波段，考虑到探测器光谱响应范围有限，需要用多个超光谱成像仪，获取各个波段的光谱像。通常，利用兼具分束和滤光的多块二向色性滤光片，把不同波段分开并输入到相应的超光谱成像仪。为了多台不同波段的超光谱成像仪共用一个前置成像物镜，能够在其像方安置多块二向色性滤光片和多台超光谱成像仪，要求前置成像物镜具有足够长的后工作距离，而普通望远系统则没有这样的要求。