高光谱成像应用

高光谱成像技能是基于十分多窄波段的印象数据技能,它将成像技能与光谱技能相结合,勘探方针的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的接连、窄波段的图画数据。现在高光谱成像技能发展迅速,常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。可以应用在食品安全、医学诊断、航天范畴等范畴。
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什么是高光谱成像
所谓高光谱图画就是在光谱维度进步行了详尽的切割，不仅仅是传统所谓的黑、白或许R、G、B的差异，而是在光谱维度上也有N个通道，例如：我们能够把400nm-1000nm分为300个通道。因此，通过高光谱设备获取到的是一个数据立方，不仅有图画的信息，并且在光谱维度进步行展开，成果不仅能够获得图画上每个点的光谱数据，还能够获得任一个谱段的影像信息。
高光谱成像技能是根据非常多窄波段的影像数据技能，它将成像技能与光谱技能相结合，探测方针的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的接连、窄波段的图画数据。现在高光谱成像技能发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。
高光谱成像原理
在经典物理学中，光波穿过狭缝、小孔或许圆盘之类的障碍物时，不同波长的光会发生不同程度的弯散传达，再经过光栅进行衍射分光，构成一条条谱带。也就是说：空间中的一维信息经过镜头和狭缝后，不同波长的光按照不同程度的弯散传达，这一维图画上的每个点，再经过光栅进行衍射分光，构成一个谱带，照射到探测器上，探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段，一条线就对应一个谱面，因而探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息，为了取得空间二维图画再经过机械推扫，完结整个平面的图画和光谱数据采集。
高光谱成像原理的you势
·随着高光谱成像的光谱分辨率的提高，其勘探才能也有所增强。因而，与全色和多光谱成像相比较，高光谱成像有以下明显you势。
(1)有着近似连续的地物光谱信息。高光谱印象在通过光谱反射率重建后，能获取与被勘探物近似的连续的光谱反射率曲线，与它的实测值相匹配，将实验室中被勘探物光谱分析模型应用到成像过程中。
(2)对于地表掩盖的勘探和识别才能极大提高。高光谱数据能够勘探具有确诊性光谱吸收特征的物质，能准确的区别地表植被掩盖类型，路途地上的材料等。
(3)地势要素分类识别方法是多种多样的。印象分类既能够选用如贝叶斯判别、决策树、神经网络、支持向量机的模式识别方法，也能够选用基于被勘探物的光谱数据库的光谱进行匹配的方法。分类识别特征是既能够选用光谱确诊特征，也能够选用特征选择与提取。
(4)地势要素的定量和半定量分类识别将成为可能。在高光谱印象中能估计出多种被勘探物的状况参量，大大的提高了成像高定量分析的精度和可靠性。
高光谱成像的应用领域
食品安全
高光谱成像技能融合了传统的成像和光谱技能的长处,可以一起获取被检测物体的空间信息和光谱信息,因而该技能既可以像检测物体的外部质量,又可以像光谱技能一样检测物体的内部质量和质量安全。现在,已经有很多的依据高光谱成像技能检测水果和蔬菜质量与安全的研讨性论文发表。
医学确诊
高光谱成像是一个新兴的,非破坏性的,xianjin的光学技能,它具有光谱和成像的两层功用,这种两层功用使得高光谱成像可以一起供给试验目标的化学和物理特征,并具有良hao的空间分辨率。高光谱成像作为一种特殊光学确诊技能,具有成像体系多样化、研讨目标广泛化、临床确诊实用化和分析办法功用化等特征，具有原位实时活体确诊疾病(特别是肿瘤)的潜力,临床使用远景广阔,值得深入研讨。
航天领域
依据现在揭露的信息可以认为航天高光谱成像仪将进入新一轮开展。在仪器性能方面民用高光谱成像仪首要经过扩大幅宽进步灵敏度等措施来满足地球科学等使用需求；军用高光谱成像仪将在空间分辨率谱段覆盖和信息实时处理才能方面进一步开展 。依据现有才能和水平国内开展空间分辨率30m左右幅宽大于60km的航天高光谱成像体系的条件已经根本具备，这样的技能指标已经可以满足矿产查询环境监测和农林估产等需求并具有必定的xianjin性^。