你了解高光谱成像技术吗？高光谱成像技术有何特点？

高光谱成像技术是一种新兴无损检测技术，它能够同步获取待测样本在紫外到近红外光谱覆盖范围内的空间信息和光谱信息，具有“图谱合一”的特点，被广泛的应用于不同行业样品的内外品质检测。本文对高光谱成像技术及其特点做了介绍，对此感兴趣的朋友可以了解一下！

高光谱成像技术介绍：

高光谱成像技术起源于20世纪80年代，最初用于遥感探测，后逐步发展到民用领域。经历了漫长的过程，大致可以分为灰度图像、彩色图像、多光谱图像以及高光谱图像这四个阶段。其中灰度图像是图像发展的开端，它是由n×m值都在0到255范围内的二维数组组成。之后就由灰度图像发展到彩色图像，彩色图像是由nxm×3的数组组成，就如同三个灰度图像叠加到一起，但是每个灰度图像分别表示红色、绿色和蓝色三个色彩通道，并且每个的像素点的值的大小也都在0到255之间，所以彩色图像一般也叫做RGB图像。第三个时期就是多光谱图像，它是由多个波段组成，不再单一的由RGB三个通道，这就增加了样品的信息量。第四个时期就是高光谱图像，它的波段比多光谱图像的波段更多，分辨率也更高，反映出的信息也就更丰富。

高光谱图像采集方式根据光谱相机和光源摆放的位置不同有不同类型，主要分为反射、透射和漫透射三种方式。在图像采集的过程中，图像采集模块对由实验对象表面反射或者透射而来的光线进行采集，CCD相机将采集的图像信息由光强信息转变为电信号，并通过计算机等设备将其以图像显示出来。其中主要流程是光在进入光谱仪之后，经过前透镜的校准，然后在光谱仪部分被分散成不同的波长，最终得到的图像是一个三维矩阵，其中两个维度作为空间维度，另外的一个维度表征的是光谱维度。在三维矩阵中，空间维度是由不同的像素点组成的，这些像素点代表着样本在不同波段光下不同的反射率，光谱维度代表着不同波长下的样本对光的吸收效应，可以由此看出不同物质的特性，故可以通过分析光谱特性来对物质进行检测和预测分类。

在目前的情况下，高光谱成像系统一共有两种，第一种是基于滤波器高光谱成像系统，这种系统主要是在相同波段下进行整张图像的采样，通过反复采集得到最后的高光谱图像，这就使的该方法存在采集速度慢、数据信息少等缺点。其二就是基于成像光谱仪的高光谱成像系统，该系统每次采集一条直线上所有波段的数据，通过推扫式成像，读取出整张图像，这种采集方法具有采集速度快，数据信息大等优点。

高光谱成像技术的特点：

高光谱成像技术作为目前常用的检测手段之一，它具有以下特点：

1.具有特别高的光谱分辨率

高光谱成像技术采样间隔在10nm左右，能反映待测样品的细微特征，可以为检测、预测提供很好的实验依据。

2.波段多

在可见-近红外区间具有数百个波段。

3.数据量大

在同一波长范围，高光谱技术可将光谱区间分为数百个波段，数据量特大量增加，加大对样品分析的可能性。

4.冗余信息增加

在精细化波段的同时，波段间的相关性随之增加，冗余信息含量增多。

5.同时提供图像信息和光谱信息

依据高光谱成像技术的原理，它将二维成像技术与一维光谱曲线结合构成三维数据，多方面采集样品特征。