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影响光谱分辨率的因素有哪些?

发布时间:2023-06-07
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光谱分辨率是指传感器所能记录的电磁波谱中,某一特定的波长范围值,波长范围值越宽,光谱分辨率越低,它是光谱仪器的重要参数。那么,影响光谱分辨率的因素有哪些呢?本文从仪器性能和测量过程两方面进行分析。

光谱分辨率是指传感器所能记录的电磁波谱中,某一特定的波长范围值,波长范围值越宽,光谱分辨率越低,它是光谱仪器的重要参数。那么,影响光谱分辨率的因素有哪些呢?本文从仪器性能和测量过程两方面进行分析。


高光谱影像


光谱设备因素

1. 检测器

检测器是光谱仪的最核心部分,直接决定了光纤光谱仪的光谱覆盖范围、灵敏度、分辨率及信噪比等指标。一般来说,探测器的材料决定了其光谱覆盖范围,而探测器的工作原理、制造方法及掺杂材料决定了其灵敏度、覆盖范围和信噪比等指标。

2. 光栅

光栅将从狭缝入射的光在空间上进行色散,使其光强度成为波长的函数。它是光谱仪进行分光检测的基础,是光谱仪的核心部分。对于一个给定的光学平台和检测器,我们可以通过选择不同的光栅来对光谱仪的光谱覆盖范围,光谱分辨率和杂散光水平进行额外的控制。

3. 入射狭缝

入射狭缝直接影响光谱仪的分辨率和光通量。光谱仪的检测器最终检测到的是狭缝投射到检测器上的像,因此狭缝的大小直接影响到光谱仪的分辨率,狭缝越小,分辨率越高,狭缝越大,分辨率越低;另外狭缝是光进入光谱仪的门户,其大小也直接影响到光谱仪的光通量。狭缝越大,光通量越大,狭缝越小,光通量越小。

 

地物光谱测量


人为操作因素

1. 操作者

操作者对光谱分辨率的影响主要体现在定标过程及样品处理,在定标时,样品数量、标样的选择以及基础数据分析准确性等都会对结果产生影响。在样品的处理过程中,样品的预处理(制样方法、样品均匀度等)、储存方式、装样差异等也会影响最终的测量过程。

2、样品

样品对测量结果的影响包括以下几点:组分间的相互干扰、化学组分对物理性状的影响、材料的水分含量、样品及测试环境的温度、样品粒度堆密度、样品的质地、色泽及生长条件等。例如:在全籽粒谷物的分析中,籽粒大小、波程长短、进样方式、水分含量、温度、色泽、杂质等因素都会对测量结果产生影响。

 


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