快照式光谱成像技术有哪些类型？

快照式光谱成像技术有哪些类型？快照式光谱成像技术光谱采集与重构过程是怎样的？下文对此作了详细的介绍，对高光谱成像知识感兴趣的朋友不妨了解一下！

快照式光谱成像技术的类型：

传统快照式光谱成像技术主要有以下3类：

1.基于图像分割方式的积分场（IFS）光谱成像技术、图像映射（IMS）光谱成像技术、像素级滤光（MS-PPF）光谱成像技术、结构光场（SI-LF）光谱成像技术等。其通过将像面切割成多个小块，对每一小块像面由棱镜、光栅或滤光片进行分光，然后将同一光谱通道的像面进行拼接或计算重构，得到高光谱图像；

2.基于孔径分割方式的复眼成像（MSI-TOMBO）光谱成像技术、像面分块滤光（MS-ITF）光谱成像技术、多孔径渐变滤光（SI-MALVF）光谱成像技术、多孔径傅里叶变换（SHIFT）光谱成像技术等。其通过微透镜或像移元件复制多个孔径，对每一像面利用F-P滤光片、渐变滤光片、傅里叶干涉仪或二元全息光栅在不同波段下分光成像，然后进行光谱组合或计算重构，得到高光谱图像；

3.基于光路分割方式的分束器（SI-BS）光谱成像技术、滤光片堆栈（SI-FS）光谱成像技术、图像复分（IRIS）光谱成像技术等。其通过分束器将成像光束分成多路，每一路通过不同波段的滤光片分别成像，然后进行光谱组合，得到高光谱图像。

快照式光谱成像技术光谱采集与重构过程：

传统快照式光谱成像技术相当于拓展了光谱采样单元，以空间换时间的方式增大了光谱采集效率，这使得在单位时间内入射光能量一定的情况下，到达单个探测器像元的光能量减小，从而导致信噪比下降。究其终因可以从两方面进行分析：

1、光学系统设计与探测器性能；

2、光谱图像的采集与重构方法。

探测器技术随着半导体工艺的发展，其信噪比指标必然有所改善，即使如此，随着光谱通道的增多，传统快照式光谱成像技术在光学设计及结构上将更加庞大复杂，不利于系统稳定运行。因此根本的解决方法应从光谱图像的采集与重构方式入手。

传统快照式的光谱成像技术基于奈奎斯特-香农采样定理，在空间与光谱维上进行均匀全采样，为了得到高分辨率光谱图像，需要对目标空间与光谱维度进行大规模测量。传统快照式光谱成像技术中光谱的采集与重构过程如下：

1.光谱的采集

传统光谱成像技术为了实现光谱采集，采用棱镜、光栅或窄带滤光片分光，得到一系列不同波长的窄带光谱，为了实现单次曝光采集，传统快照式光谱成像技术通过拓展采集焦面进行光谱采集，从而导致单位时间内入射至单个像素的能量小，信噪比低；

2.光谱的重构

传统光谱成像技术对空间信息与光谱信息均匀采样，忽略了目标的光谱稀疏特性，因而在满足高光谱分辨率的同时，牺牲了空间分辨率和信噪比。