光譜成像技術(shù)是將傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)結(jié)合在一起從而獲得數(shù)據(jù)立方體的一門新興技術(shù)，具有空間可識(shí)別性、超多波段、光譜分辨率高以及圖譜合一等優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)其光譜分辨率的不同，可分為多光譜成像技術(shù)、高光譜成像技術(shù)和超光譜成像技術(shù)三大類。本文對(duì)光譜成像技術(shù)的類型及特點(diǎn)進(jìn)行了介紹。

光譜成像技術(shù)的類型：

光譜成像技術(shù)的分類方法多種多樣，根據(jù)光譜分辨率的不同，可將光譜成像技術(shù)分為多光譜成像技術(shù)、高光譜成像技術(shù)和超光譜成像技術(shù)三大類。

1）多光譜成像技術(shù)

波段數(shù)為幾個(gè)或幾十個(gè)，且光譜通道是不連續(xù)的；光譜分辨率在10-1λ數(shù)量級(jí)內(nèi)（100nm左右），由于其光譜覆蓋范圍較寬，因此該類技術(shù)工作波段通常選擇在目標(biāo)物體輻射特性最突出的范圍。該類技術(shù)適用于地帶分類以及土地使用評(píng)估，如“增強(qiáng)型主題測(cè)繪儀”、美國(guó)陸地衛(wèi)星 TM以及法國(guó) SPOT 衛(wèi)星。

2）高光譜成像技術(shù)

波段數(shù)在幾百到一千之間，且多個(gè)光譜通道是連續(xù)的；光譜分辨率在10-3λ數(shù)量級(jí)內(nèi)（10nm左右），即光譜覆蓋范圍較窄。該技術(shù)主要用于農(nóng)業(yè)、森林、土地、海洋等領(lǐng)域，如美國(guó)的AVIRIS，該儀器的光譜分辨率為10 nm，空間分辨率為20m，所測(cè)波段為224個(gè)，光譜覆蓋范圍是0.4～2.5μm。

3）超光譜成像技術(shù)

波段數(shù)在1000～10000之間，且多個(gè)光譜通道是連續(xù)的；光譜分辨率在10-3λ數(shù)量級(jí)內(nèi)（1nm以下），其光譜覆蓋范圍最窄，該技術(shù)可用于微粒及大氣成分研究，如美國(guó)國(guó)家航空航天局（NASA）研制出的地球同步成像傅里葉變換光譜儀（GIFTS）。

高光譜成像技術(shù)的特點(diǎn)：

高光譜成像技術(shù)作為目前常用的檢測(cè)手段之一，它具有以下特點(diǎn)：

1.具有特別高的光譜分辨率

高光譜成像技術(shù)采樣間隔在10nm左右，能反映待測(cè)樣品的細(xì)微特征，可以為檢測(cè)、預(yù)測(cè)提供很好的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

2.波段多

在可見(jiàn)-近紅外區(qū)間具有數(shù)百個(gè)波段。

3.數(shù)據(jù)量大

在同一波長(zhǎng)范圍，高光譜技術(shù)可將光譜區(qū)間分為數(shù)百個(gè)波段，數(shù)據(jù)量特大量增加，加大對(duì)樣品分析的可能性。

4.冗余信息增加

在精細(xì)化波段的同時(shí)，波段間的相關(guān)性隨之增加，冗余信息含量增多。

5.同時(shí)提供圖像信息和光譜信息

依據(jù)高光譜成像技術(shù)的原理，它將二維成像技術(shù)與一維光譜曲線結(jié)合構(gòu)成三維數(shù)據(jù)，多方面采集樣品特征。