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高光譜成像儀的特點(diǎn)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(hào)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(diǎn)有哪些？數(shù)據(jù)應(yīng)用有哪些呢？本文進(jìn)行了簡單總結(jié)。

高光譜成像儀的特點(diǎn)

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(hào)，可以轉(zhuǎn)化成光譜反射曲線，真實(shí)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(shí)現(xiàn)地物精細(xì)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(gè)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(gè)，其分辨率可以達(dá)到納米級，由于分辨率高，數(shù)十、數(shù)百個(gè)光譜圖像可以獲得影像中每個(gè)像元的精細(xì)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(shí)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(qiáng)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(jìn)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(hù)

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

7. 偽裝識(shí)別

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