多光谱成像技术的类型及不同类型的优缺点

多光谱成像技术作为一种光谱检测技术，可以几个或十几个波段同时对样品成像，能够获得地物的多光谱信息，实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取。本文对多光谱成像技术的类型及不同类型的优缺点做了介绍。

多光谱成像过程中，以几个或十几个波段同时对样品成像，能够获得地物的多光谱信息，实现了地物空间信息、辐射信息、光谱信息的同步获取。引言中已经对各种形式的多光谱系统做了介绍，这里按照光谱获取方式的不同，分析各种类型的优缺点，其具体分类如下：

1.多相机式

由多个相机组成，每个相机前配置不同带通溏光片，分别获取对应谱段信息。这种形式的多光谱相机能够实现图谱合一，一次曝光就能获得所需的空间信息和光谱信息，而且可以针对不同的探测要求和目标方便的更换滤光片。但是，不同光轴的相机相互之间具有视角上的偏差，这在后续的数据处理中需要对多路图像进行视角校正和配准。同时，多个相机的布置，增加了整体系统的体积、质量和造价。

2.滤光片轮和可调谐滤光片式

特点是共用一个相机系统，前者是在系统前加入一个旋转的滤光片转轮，整个系统只有一个相机系统，但是显然要获取目标的多光谱信息，需要对同一目标进行多次曝光，且工作时存在运动部件，可靠性降低。后者是在系统中加入可调谐滤光片，包括液晶和声光可调谐滤光片，通过调谐信号改变通光波长实现不同信号的获取，也需要对同一目标进行多次曝光来实现数据立方体的获取，且波段切换速度有限，应用受到限制。

3.线性渐变滤光片和楔形滤光片式

这两种形式都是在靠近探测器靶面处，覆盖一块或多块楔形滤光片或者是镀有渐变滤光膜的玻璃基底，由于靶面处不同行像元接受透过的不同波长信号，通过飞机平台推扫就能获取多个谱段信息和空间信息。显然这种形式的多光谱相机结构简单可靠，但是过分依赖于平台推扫，相对于航空系统而言，要求飞行速度与CCD转移速度严格匹配，姿态稳定性要求过高。

4.单镜头多路分光式

采用单镜头加上分光棱镜分光，将光线分成多路，需要多个探测器分别接受各个谱段信息。一次曝光就能获取全部空间和光谱信息，图谱合一。但是当谱段数上升时，分光棱镜复杂且探测器数量过多，造价昂贵。