你真的了解成像光谱仪吗?别装!进来看看!

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成像光谱仪是新一代传感器。70年代末80年代初，在研究归纳各种地物光谱特征的基础上，形成这样一个概念：如果能实现连续的窄波段成像，那么就有可能实现地面矿物的直接识别，由此产生了光谱和图像结合为一体的成像光谱技术。1983 年美国喷气推进实验室研制出第一台航空成像光谱仪(AIS-1)，随后包括中国在内的许多国家都研制成功了一系列成像光谱仪，其中有以线阵探测器为基础的光机扫描型，有以面阵探测器为基础的固态推扫型，也有以面阵探测器加光机的并扫型。在20世纪80年代初正式开始研制。研制这类仪器的主要目的是想在获取大量地物目标窄波段连续光谱图像的同时，获得每个像元几乎连续的光谱数据，因而称为成像光谱仪。成像光谱仪主要应用于高光谱航空遥感。在航天遥感领域高光谱也开始应用。

国际上正在迅速发展的一种新型传感器称为成像光谱仪，它是以多路、连续并具有高光谱分辨率方式获取图像信息的仪器。通过将传统的空间成像技术与地物光谱技术有机地结合在一起，可以实现对同一地区同时获取几十个到几百个波段的地物反射光谱图像。

成像光谱仪基本上属于多光谱扫描仪，其构造与CCD线阵列推扫式扫描仪和多光谱扫描仪相同，区别仅在于通道数多，各通道的波段宽度很窄。

成像光谱仪，采用高集成度的机械设计，配合的影像修正光学设计，真正可实现无光学像差的成像，同时设计中考虑良好的光通效率，既满足实验室的使用性能，同时也能够满足工业在线的长期使用的稳定性需求。

成像光谱仪由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成。

数据的回放及预处理通过专用软件在高性能的微机上完成。软件具有如下功能：数据备份;快速回放;数据规整和格式转换;图像分割截取;标准格式的图像数据生成等。

成像光谱仪的入射端采用狭缝设计，并采用的全密封式设计，可保证在实际使用中不会因为环境的灰尘等影响光谱仪的内部光学元件，确保仪器的长期正常使用;出射端采用标准的C型接口或U型接口，可与各种标准C型或U型CCD相机直接接配。

成像光谱仪工作方式主要为推扫式，为了实现扫描过程，一般利用外接扫描平台带动光谱仪运行;由于扫描平台比较笨重，且增加了耗电量，给野外工作带来诸多不便，所以现在型的成像光谱仪取消了扫描平台，改为内置式扫描设计，光谱成像减轻了整机重量和能耗，而且可以直接进行垂直向下测量，更利于野外使用。

应用高光谱分辨率成像光谱遥感起源于地质矿物识别填图研究，逐渐扩展为植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气的研究中。

成像光谱仪在高光谱测量的基础上，具有图谱合一的优势，可以到叶片一个点去探测作物不同胁迫症状的特征，又可获取受胁迫作物面状的光谱信息，点面结合综合地反映作物遭受胁迫的程度。所以，光谱成像已经成为国内外研究的热点，学者们利用高光谱成像技术定量化地提取作物所遭受的各种胁迫特征，根据高分辨率的图像对叶片及叶片的局部区域进行分析，从而在更加微观的尺度上进行机理探测研究。

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