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高光谱成像仪按光谱图像采集方式不同有哪些类型?

发布时间:2023-10-13
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高光谱成像仪​作为一种光电检测仪器,具有图像技术和光谱学的优点,能同时获得样本的空间信息和光谱信息,进而达到快速、无损、精准检测的效果。那么,高光谱成像仪按照光谱图像采集方式的不同可分为哪些类型?本文为大家作了介绍。

高光谱成像仪作为一种光电检测仪器,具有图像技术和光谱学的优点,能同时获得样本的空间信息和光谱信息,进而达到快速、无损、精准检测的效果。那么,高光谱成像仪按照光谱图像采集方式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

光谱成像系统根据扫描方式即光谱图像采集方式的不同分类,可分成掸扫式成像光谱仪、推扫式成像光谱仪和凝采式成像光谱仪三种类型。

1.掸扫式成像光谱仪

掸扫式成像光谱仪的成像原理图如下图所示,其核心元件是线阵探测器,它能使不同波长的入射光照射到线阵探测器件上。对于地面某一特定时刻视场内的入射光和经过分光元件分光后各波长的光强度能同时探测到,当传感器平台向运动方向前进时每一个像元逐点成像,并获得连续的、窄波段的光谱图像。

掸扫式成像光谱仪原理图


2.推扫式成像光谱仪

推扫式成像光谱仪的成像原理图如下图所示,图中的面阵列探测器是二维的,一维是光谱维,一维是空间维,工作方式为推扫式,在探测过程中,地面待测目标的反射光或者自发辐射光经过色散元件后分散成一段段窄波段并聚焦到面阵排列的探测器上。一次扫描可以获得一个空间方向和光谱方向的二维图像,然后再在飞行方向以一定的速度移动就可以得到完整的三维立体图像。使用推扫式的方法进行成像,摄像时间长,明显提高了该系统的空间分辨率和灵敏度。

掸扫式成像光谱仪原理图


3.凝采式成像光谱仪

凝采式常常采用单色器或电控可调谐光波器来实现光谱波段的快速切换,相对于前两种方式的空间采集方法,该方法是一种光谱采集方法。该方法扫描一次就可以得到某一波长的二维(x,y)图像,然后按照波长顺序将波段范围内的所有单波段图像堆叠在一起形成三维立体图像。这种方法不需要移动样品或者光谱仪,适用于实验室作研究用。

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