高光谱成像仪最常见的三种分光方式是哪三个？

对于高光谱成像仪而言，其分光系统是高光谱成像仪中的关键部分，直接影响着系统的分光性能、结构的复杂程度、重量和体积等。那么， 高光谱成像仪最常见的三种分光方式是哪三个？下文对高光谱成像仪最常见的三种分光方式做了介绍。

高光谱成像仪棱镜分光：

棱镜分光主要利用了棱镜的色散原理，一束单色光平行入射到折射棱镜后，经过棱镜折射，出射光束的方向将发生偏转。在实际应用中，棱镜分光可分为两大类，一类是放置在准直光束中，另一类放置在会聚或发散光束中。准直光路的设计机理相对简单，即准直-分光-重新成像；在会聚或发散光路中放置的色散棱镜通常既是色散元件，又是成像光路的一部分。

棱镜分光优势在于无衍射级次重叠、光通量高、结构简单稳定、机械振动干扰小，适合户外野外、机载便携式高光谱设备。缺陷是光谱色散随波长非线性分布，短波波段光谱分辨率偏低，同等体积下光谱分辨能力弱于光栅分光。

高光谱成像仪光栅分光：

光栅是一种分光元件，表面配置着许多大小相等、间隔相等的小狭缝。光线入射时，单个狭缝引起一个衍射条纹，来自各个狭缝的波面发生干涉，因而在焦面上形成一种组合的干涉-衍射条纹。条纹极大位置与波长有关，从而实现分光。衍射光栅按工作原理可以分为透射型和反射型，按照面型又可以分为平面、凹面和凸面光栅。

光栅分光优势是光谱色散线性好、波段划分均匀、光谱分辨率高，能获取精细连续光谱曲线，适合精密实验室检测、矿产分选、食品无损检测、精准作物病害识别等需要细微光谱差异区分的场景。短板是存在衍射级次重叠干扰，需搭配滤光片消除杂散光，光通量略低于棱镜分光，对设备光学调校精度要求更高。

高光谱成像仪傅里叶变换分光：

傅里叶变换光谱仪基于光谱像元干涉图与光谱图之间的傅里叶变换关系，通过测量干涉图并对干涉图进行傅里叶变换来获取物体的光谱信息。它从原理上解决了能量利用率的问题，具有多通道和高谱段间隔的优点，是目前国际上光谱成像技术领域的研究热点之一。基于傅里叶分光的高光谱成像仪可以分为时间调制型和空间调制型。

优势为光谱分辨率极高、信噪比优异、波段覆盖宽，红外波段检测性能突出，适合矿物精细光谱分析、大气遥感、物质微量成分精准识别。缺点是设备结构复杂、含精密运动镜组，对振动、环境温湿度敏感，扫描速度慢，成本远高于光栅、棱镜机型。