高光谱成像原理，遥感的高光谱图像是怎样定义的

本文目录一览

1，遥感的高光谱图像是怎样定义的
2，高光谱图像是如何获得的
3，说明多光谱成像原理与一般的数字成像有何不同
4，高光谱作业混合光谱的产生机理是什么意思
5，成像光谱仪的介绍
6，光谱测试仪器的测试原理

1，遥感的高光谱图像是怎样定义的

光谱遥感图像是一种三维立体图像,可反映地物的空间信息和光谱信息，但其高数据维给图像进一步处理带来了困难,其数据量庞大. 高光谱遥感的特点是谱分辨力的提高

遥感的高光谱图像是怎样定义的

2，高光谱图像是如何获得的

与多光谱图像相比,高光谱图像光谱波段数目多、光谱分辨率高、波段宽度窄,能够以较高的可信度区分和辨识地物目标。具体怎么获得和多光谱图像是一样的方法，只是使用的光谱波段不同。

高光谱图像是如何获得的

3，说明多光谱成像原理与一般的数字成像有何不同

多光谱成像利用分光谱成像可以在二维像的基础上形成三维图像。数字成像这边主要应该是利用硬件电路对于rgb进行分配形成的吧。

摄像机和照相机二者的成像原理都一样，摄影机的传感器没有做得很大除了成本上的原因外，还有一个就是大尺寸的传感器功耗势必大，发热量也就大，不利于长时间录制。相机拍的是静态图像，CCD尺寸就能相比摄像机增大一些，但是摄像机拍的是动态图像，数据量特别大，没有强劲的性能是处理不了的

说明多光谱成像原理与一般的数字成像有何不同

4，高光谱作业混合光谱的产生机理是什么意思

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混合光谱分解研究对提高遥感识别地物信息精度具有重要意义.实验室模拟混合光谱分解模型可以作为遥感影像混合像元分解的基础,为地物分类提供经验模型和理论依据.对土壤-植被混合模型进行实验室模拟,对原始光谱反射率进行一阶微分、对数、去连续统变换,运用特征波段法和相似系数法拟合回归方程,并对比模型精度.结果表明基于对数变换数据的特征波段法和一阶,导数变换数据的相似系数法建模,反演组分含量的精度高

5，成像光谱仪的介绍

高光谱遥感（HyperspectralRemote Sensing）：全称为高光谱分辨率遥感，是指用很窄（l/100）而连续的光谱通道对地物持续遥感成像的技术。在可见光到短波红外波段其光谱分辨率高达纳米(nm)数量级，通常具有波段多的特点，光谱通道数多达数十甚至数百个以上，而且各光谱通道间往往是连续的，因此高光谱遥感又通常被称为成像光谱（Imaging Spectrometry）遥感。非点测量；每个像元可提取一条光谱曲线；且具有空间可识别性。

高光谱成像是一种新兴的技术，可以在仪器的视场范围内同时快速测量和分析多个物体的光谱构成。这些成像系统用在多个工业和商业领域，比如高速在线检测和严密的质量控制工序。一般说来，在加工应用中捕捉精确的光谱信息，面临着机器视觉系统简单或单点光谱（single-point）测量的问题。这些仪器系统的成本很高，且它们只可以在整个产品中进行小范围采样，导致了采样率较低。然而高光谱成像不同，可以进行大批量检查。并且可以侦查出任何产品的化学组成或光谱信号，只要在它的视场范围内。并且在图像中，可以根据已经建立起来的谱库，用不同颜色标识出存在或者不存在的材料。

6，光谱测试仪器的测试原理

光谱仪工作原理光谱分析方法作为一种重要的分析手段，在科研、生产、质控等方面都发挥着极大的作用。无论是穿透吸收光谱，还是荧光光谱，拉曼光谱，获得单波长辐射是不可缺少的手段。由于现代单色仪可具有很宽的光谱范围（UV-IR），高光谱分辨率（0.001nm），自动波长扫描，完整电脑控制功能，极易和其它周边设备配合为高性能自动测试系统，使用电脑自动扫描多光栅光谱仪已成为光谱研究的首选。在光谱学应用中，获得单波长辐射是不可缺少的手段。除了用单色光源（如光谱灯、激光器、发光二极管）、颜色玻璃和干涉滤光片外，大都使用扫描选择波长的单色仪。尤其是当前更多地应用扫描光栅单色仪，在连续的宽波长范围（白光）选出窄光谱（单色或单波长）辐射。当一束复合光线进入光谱仪的入射狭缝，首先由光学准直镜准直成平行光，再通过衍射光栅色散为分开的波长（颜色）。利用不同波长离开光栅的角度不同，由聚焦反射镜再成像于出射狭缝。通过电脑控制可精确地改变出射波长。光栅基础光栅作为重要的分光器件，他的选择与性能直接影响整个系统性能。为更好协助用户选择，在此做一简要介绍。光栅分为刻划光栅、复制光栅、全息光栅等。刻划光栅是用钻石刻刀在涂有金属的表面上机械刻划而成；复制光栅是用母光栅复制而成。典型刻划光栅和复制光栅的刻槽是三角形。全息光栅是由激光干涉条纹光刻而成。全息通常包括正弦刻槽。刻划光栅具有衍射效率高的特点，全息光栅光谱范围广，杂散光低，且可作到高光谱分辨率。光栅方程反射式衍射光栅是在衬底上周期地刻划很多微细的刻槽，一系列平行刻槽的间隔与波长相当，光栅表面涂上一层高反射率金属膜。光栅沟槽表面反射的辐射相互作用产生衍射和干涉。对某波长，在大多数方向消失，只在一定的有限方向出现，这些方向确定了衍射级次。如图1所示，光栅刻槽垂直辐射入射平面，辐射与光栅法线入射角为α，衍射角为β，衍射级次为m，d为刻槽间距，在下述条件下得到干涉的极大值： mλ=d（sinα+sinβ）定义φ为入射光线与衍射光线夹角的一半，即φ=(α-β)/2；θ为相对与零级光谱位置的光栅角，即θ=(α+β)/2,得到更方便的光栅方程： mλ=2dcosφsinθ 从该光栅方程可看出：对一给定方向β，可以有几个波长与级次m相对应λ满足光栅方程。比如600nm的一级辐射和300nm的二级辐射、200nm的三级辐射有相同的衍射角。衍射级次m可正可负。对相同级次的多波长在不同的β分布开。含多波长的辐射方向固定，旋转光栅，改变α，则在α+β不变的方向得到不同的波长。如何选择光栅选择光栅主要考虑如下因素：刻槽密度G=1/d，d是刻槽间隔，单位为mm。闪耀波长闪耀波长为光栅最大衍射效率点，因此选择光栅时应尽量选择闪耀波长在实际需要波长附近。如实际应用在可见光范围，可选择闪耀波长为500nm。光栅刻线光栅刻线多少直接关系到光谱分辨率，刻线多光谱分辨率高，刻线少光谱覆盖范围宽，两者要根据实验灵活选择。光栅效率光栅效率是衍射到给定级次的单色光与入射单色光的比值。光栅效率愈高，信号损失愈小。为提高此效率，除提高光栅制作工艺外，还采用特殊镀膜，提高反射效率。光栅光谱仪重要参数：分辨率(resolution) 光栅光谱仪的分辨率R是分开两条临近谱线能力的度量，根据瑞利判据为： R==λ/Δλ 光栅光谱仪有实际意义的定义是测量单个谱线的半高宽(FWHM)。实际上，分辨率依赖于光栅的分辨本领、系统的有效焦长、设定的狭缝宽度、系统的光学像差以及其它参数等。 R∝M.F/W M--光栅线数 F--谱仪焦距 W--狭缝宽度色散光栅光谱仪的色散决定其分开波长的能力。光谱仪的倒线色散可计算得到：沿单色仪的焦平面改变距离χ引起波长λ的变化，即： Δλ/Δχ=dcosβ/nF 这里d、β、F分别是光栅刻槽的间距、衍射角和系统的有效焦距，n为衍射级次。由方程可见，倒线色散不是常数，它随波长变化。在所用波长范围内，改变化可能超过2倍。根据国家标准，在本样本中，用1200l/mm光栅色散的中间值（典型的为435.8nm）时的倒线色散。带宽带宽是忽略光学像差、衍射、扫描方法、探测器像素宽度、狭缝高度和照明均匀性等，在给定波长，从光谱仪输出的波长宽度。它是倒线色散和狭缝宽度的乘积。例如，单色仪狭缝为0.2mm，光栅倒线色散为2.7nm/mm，则带宽为2.7*0.2=0.54nm。波长精度、重复性和准确度波长精度是光谱仪确定波长的刻度等级，单位为nm。通常，波长精度随波长变化，本样本中为最坏的情况。波长重复性是光谱仪设定一个波长后，改变设定，再返回原波长的能力。这体现了波长驱动机械和整个仪器的稳定性。卓立汉光的光谱仪的波长驱动和机械稳定性极佳，其重复性超过了波长精度。波长准确度是光谱仪设定波长与实际波长的差别。每台单色仪都要在很多波长检查波长准确度。 F/# F/#定义为光谱仪的直径与焦距的比值。这是对光谱仪接收角的度量，这是调整单色仪与光源及探测器耦合的重要参数。当F/#匹配时，可用上光谱仪的全部孔径。但是大多数单色仪应用长方形光学部件。这里F/#定义为光谱仪的等效直径与焦距的比值，长方形光学件的等效直径是具有相同面积的园的直径