什么是高光譜成像技術(shù)？高光譜成像技術(shù)是集圖像學(xué)和光譜學(xué)于一身的新技術(shù)，能夠快速、準(zhǔn)確、無(wú)損地獲得產(chǎn)品內(nèi)外品質(zhì)信息，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的全方位檢測(cè)。那么，高光譜成像技術(shù)什么優(yōu)勢(shì)？本文對(duì)高光譜成像技術(shù)及其優(yōu)勢(shì)做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是高光譜成像技術(shù)？

高光譜成像技術(shù)（Hyperspectral Image Technique）是近二十年來(lái)發(fā)展起來(lái)的基于超多波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)的結(jié)合在一起，融合了光學(xué)、光電子學(xué)、電子學(xué)、信號(hào)學(xué)處理、計(jì)算機(jī)技術(shù)等多種學(xué)科。通過(guò)借助光譜儀，可在紫外（200～400nm）、可見(jiàn)光近紅外（400～1000nm）、紅外（900～1700，1000～2500nm）范圍內(nèi)獲得許多光譜連續(xù)、分辨率高的圖像數(shù)據(jù)，為每個(gè)像元提供了數(shù)十至數(shù)百個(gè)窄波段，最終產(chǎn)生一條完整連續(xù)的光譜曲線，不僅可以獲得物體特征圖像信息，還可獲取十分重要的光譜數(shù)據(jù)。目前光譜覆蓋范圍在400～

1000nm的可見(jiàn)—近紅外、900～1700nm之間的紅外光譜技術(shù)應(yīng)用較廣，下圖為一個(gè)簡(jiǎn)單的高光譜成像系統(tǒng)組成。

高光譜成像技術(shù)的特點(diǎn)：

1.波段多，波段寬度窄。成像光譜儀在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)有數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)波段。與傳統(tǒng)的遙感相比，高光譜分辨率的成像光譜儀為每一個(gè)成像象元提供很窄的（一般<10nm）成像波段，波段數(shù)與多光譜遙感相比大大增多，在可見(jiàn)光和近紅外波段可達(dá)幾十到幾百個(gè)，且在某個(gè)光譜區(qū)間是連續(xù)分布的，這不只是簡(jiǎn)單的數(shù)量增加，而是有關(guān)地物光譜空間信息量的增加。

2.光譜響應(yīng)范圍廣，光譜分辨率高。成像光譜儀響應(yīng)的電磁波長(zhǎng)從可見(jiàn)光延伸到近紅外，甚至到中紅外。成像光譜儀采樣的間隔小，光譜分辨率達(dá)到納米級(jí)，一般為10nm左右。

精細(xì)的光譜分辨率反映了地物光譜的細(xì)微特征。

3.可提供空間域信息和光譜域信息，即“譜像合一”，并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實(shí)測(cè)的同類地物光譜曲線相類比。在成像高光譜遙感中，以波長(zhǎng)為橫軸，反射值為縱軸建立坐標(biāo)系，可以使高光譜圖像中的每一個(gè)像元在各通道的反射值都能產(chǎn)生1條完整、連續(xù)的光譜曲線，即所謂的“譜像合一”。

4.數(shù)據(jù)量大，信息冗余多。高光譜數(shù)據(jù)的波段眾多，其數(shù)據(jù)量巨大，而且由于相鄰波段的相關(guān)性高，信息冗余度增加。

5.數(shù)據(jù)描述模型多，分析更加靈活。高光譜影像通常有三種描述模型：圖像模型、光譜模型與特征模型。

高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)：

高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在于：

（1）光譜分辨率高，可達(dá)nm級(jí)，波段多且連續(xù)；

（2）采集到的圖像信息量豐富，識(shí)別度較高，以及數(shù)據(jù)描述模型多，通過(guò)圖像信息可以清晰地反映出物品的形狀、顏色、紋理等外部特征指標(biāo)，而通過(guò)光譜數(shù)據(jù)，可以獲取樣品內(nèi)部的信息，如物質(zhì)組成、質(zhì)變等；

（3）可以在快速檢測(cè)的同時(shí)很好地保存物品的完整性，只需將光譜數(shù)據(jù)和被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)理化值通過(guò)建立模型來(lái)尋找相關(guān)性，而不對(duì)其造成破壞和污染。