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高光譜成像儀的特點有哪些？數(shù)據(jù)應(yīng)用有哪些？

2023-09-06

高光譜成像儀由光學(xué)系統(tǒng)、信號前端處理盒、數(shù)據(jù)采集記錄系統(tǒng)三部分組成，它融合了成像技術(shù)和光譜技術(shù)，可以探測物體空間特征。它的數(shù)據(jù)信息在很多領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用。那么，高光譜成像儀的特點有哪些？數(shù)據(jù)應(yīng)用有哪些呢？本文進行了簡單總結(jié)。

高光譜成像儀的特點

1. 光譜波段多

高光譜成像可以在在某一光譜段范圍內(nèi)連續(xù)成像。高光譜成像儀連續(xù)測量相鄰地物的光譜信號，可以轉(zhuǎn)化成光譜反射曲線，真實地記錄了入射光被物體所反射回來的能量百分比隨波長的變化規(guī)律。不同物質(zhì)間這種千差萬別的光譜特征和形態(tài)也正是利用高光譜遙感技術(shù)實現(xiàn)地物精細探測的應(yīng)用基礎(chǔ)。

2. 高光譜分辨率

高光譜高光譜成像儀能獲得整個可見光、近紅外、短波紅外、熱紅外波段的多而窄的連續(xù)光譜，波段多至幾十甚至數(shù)百個，其分辨率可以達到納米級，由于分辨率高，數(shù)十、數(shù)百個光譜圖像可以獲得影像中每個像元的精細光譜。

3. 圖譜合一

高光譜遙感獲取的地表圖像包含了地物豐富的空間、輻射和光譜三重信息，這些信息表現(xiàn)了地物空間分布的影像特征，同時也可能以其中某一像元或像元組為目標(biāo)獲得他們的輻射強度以及光譜特征。

高光譜成像儀的數(shù)據(jù)應(yīng)用

1. 產(chǎn)品分選

在線快速檢測、分選肉類、水果、蔬菜、工業(yè)品等，如圖2的棗類分選；

2. 精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)

檢測不同農(nóng)作物的種植比例、農(nóng)作物的健康狀況、農(nóng)作物的生長進度、檢測土壤中或農(nóng)作物葉片中氮磷鉀等主要肥度指標(biāo)，為科學(xué)施肥提供依據(jù)，減少環(huán)境污染，如圖3農(nóng)作物長勢分布圖；

3. 環(huán)境監(jiān)測

檢測水體質(zhì)量、調(diào)查污染源，如圖4的河流渾濁度反演圖；

4. 醫(yī)療診斷

檢測人體的病變組織、血液濃稠度等，如圖5的牙齒表面病變檢測；

5. 文物保護

檢測文物的材料、指導(dǎo)文物修復(fù)，如圖6基于高光譜數(shù)據(jù)的壁面文字提取；

6. 刑事偵查

實現(xiàn)指紋鑒別、血跡鑒別、筆跡鑒別、足跡鑒別、潛在圖像識別、可燃液體殘留偵測，如圖7的指紋提取；

7. 偽裝識別

檢測復(fù)雜場景的偽裝隱身目標(biāo)，如圖8遠距離偽裝目標(biāo)探測識別。