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高光谱成像仪按扫描方式和工作高度的不同可分为哪些类型?

发布时间:2023-08-25
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高光谱成像仪作为成像技术和光谱技术相融合的综合性仪器,它可以同时探测到目标的空间信息和光谱信息,具有“图谱合一”的特点,其按扫描方式和工作高度的不同,可以分为不同的类型。那么,高光谱成像仪按扫描方式和工作高度的不同可分为哪些类型?本文为大家作了介绍。

高光谱成像仪作为成像技术和光谱技术相融合的综合性仪器,它可以同时探测到目标的空间信息和光谱信息,具有“图谱合一”的特点,其按扫描方式和工作高度的不同,可以分为不同的类型。那么,高光谱成像仪按扫描方式和工作高度的不同可分为哪些类型?本文为大家作了介绍。

高光谱成像仪

高光谱成像仪按扫描方式的不同分类:

根据获取三维数据立方的扫描方式可分为摆扫式、推扫式和凝视式。

摆扫式光谱成像系统采用线阵探测器,通过沿轨和穿轨两个方向扫描获取完整的二维空间信息,其中穿轨方向一般利用扫描镜实现。此种扫描方式在瞬时视场即可获得目标点的线阵光谱维信息,一般应用于机载平台,视场覆盖面积广、定标方便、数据信息稳定性好,但曝光时间短,进入探测器的能量少,所以信噪比低。

摆扫式

推扫式光谱成像系统采用的是面阵探测器,且探测器自身完成垂直于飞行方向扫描,获得空间中一维线视场的空间信息,并利用飞行器飞行运动完成沿轨方向扫描实现二维空间信息的获取,同时线视场的光谱信息在面阵探测器的第二维获得。此种扫描方式相对于摆扫式在信噪比方面大幅提高,无需机械扫描,适用于色散和干涉型成像光谱仪。

推扫式

凝视式光谱成像系统采用面阵探测器,可随飞行器运动时对固定窗口目标成像,采用滤光的方式分离并获取不同波段的图像信息,再将不同波段的图像堆叠成“数据立方”,只适用于可调谐滤光片型和新型的快照式成像光谱仪。

凝视式

高光谱成像仪按工作高度不同分类:

根据高光谱成像仪的工作高度,可分为中低空、中空和中高空相机。工作高度决定了前置望远成像系统的焦距范围。

中低空作业的工作高度在二百米到四千米之间,焦距一般较短,通常不超过300mm,由于光学系统的工作高度较低,载机自身较容易受到攻击,所以侦察类高光谱相机主要用于目标的打击效果分析评估。

中空作业的工作高度在三千米到一万米之间,焦距范围为300~1000mm,成像方式通常为倾斜或者垂直式,主要应用于侦察地面或海面上的固定目标和活动目标。

中高空作业的工作高度在八千米到二万五千米之间,焦距范围为1000~3000mm,成像方式通常为倾斜式,主要应用于高空远距离侦察地面或海面上的目标。

其中,中空和中高空作业的航空相机由于工作高度较高、对地面的目标成像时距离远,所以载机自身生存能力强,且应用领域更广。

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