高光谱图像基本原理及检测系统

高光谱图像技术集中了光学、电子学、计算机科学及信息处理技术等科学，把二维图像技术和光谱技术融合在一起的先进技术。本文简单介绍了高光谱图像基本原理及检测系统。

高光谱图像基本原理

高光谱图像是一系列光波波长处的光学图像。光谱范围可以在紫外（200 nm~400nm）、可见光（400m—760 nm）、近红外（760 nm~2 560 nm）以及波长大于2 560 nm的区域。具有较高的光谱分辨率，通常可达2nm~3nm。高光谱图像数据是三维的，有时称为图像块，如图1所示，其中x、y二维是图像像素坐标信息，入是第三维波长信息。由此表明，原始光谱既有特定波长下的图像信息，又有特定像素下的光谱信息。

高光谱图像检测系统

根据成像光谱仪的不同，有两种方法组建高光谱图像系统。第一种基于滤波器或滤波片的方法；第二种基于成像光谱仪的方法。基于滤波器或滤波片的高光谱系统采集到的数据量小，数据处理所需时间短，但是信息不够全面，不易寻找所需要的特征波长；基于成像光谱仪的高光谱图像系统获得数据量大，精度高，可以寻找所需特征波长，但是数据处理需要时间长。大多数研究都采用基于成像光谱仪的高光谱图像检测系统。

一个典型的基于成像光谱仪的高光谱图像检测系统主要包括CCD摄像机、成像光谱仪、镜头、光纤、光源、输送装置、计算机等组成。（如图2所示）。