什么是高光譜成像技術？高光譜成像技術是一種集中了光學、光電子學、電子學、信息處理、計算機科學等領域的先進技術，是傳統(tǒng)的二維成像技術和光譜技術有機的結合在一起的一門新興技術。本文對高光譜成像技術的系統(tǒng)組成及成像原理和應用做了分析，感興趣的朋友不妨了解一下！

什么是高光譜成像技術？

高光譜成像技術是近二十年來發(fā)展起來的基于非常多窄波段的影像數據技術，其最突出的應用是遙感探測領域，并在越來越多的民用領域有著更大的應用前景。它集中了光學、光電子學、電子學、信息處理、計算機科學等領域的先進技術，是傳統(tǒng)的二維成像技術和光譜技術有機的結合在一起的一門新興技術。

高光譜成像技術的定義是在多光譜成像的基礎上，在從紫外到近紅外（200-2500nm）的光譜范圍內，利用成像光譜儀，在光譜覆蓋范圍內的數十或數百條光譜波段對目標物體連續(xù)成像。在獲得物體空間特征成像的同時，也獲得了被測物體的光譜信息。

高光譜成像技術具有超多波段（上百個波段）、高的光譜分辨率（幾個nm）、波段窄（<10-2λ）、光譜范圍廣（200-2500nm）和圖譜合一等特點。優(yōu)勢在于采集到的圖像信息量豐富，識別度較高和數據描述模型多。由于物體的反射光譜具有“指紋”效應，不同物不同譜，同物一定同譜的原理來分辨不同的物質信息。

高光譜成像技術系統(tǒng)組成：

高光譜成像技術的硬件組成主要包括光源、光譜相機（成像光譜儀+CCD）、裝備有圖像采集卡的計算機。光譜范圍覆蓋了200-400nm、400-1000nm、900-1700nm、1000-2500nm。

光譜相機的主要組成部分有：準直鏡、光柵光譜儀、聚焦透鏡、面陣CCD。

高光譜成像技術成像原理：

高光譜成像儀的掃描過程：面陣CCD探測器在光學焦面的垂直方向上做橫向排列完成橫向掃描（X方向），橫向排列的平行光垂直入射到透射光柵上時，形成光柵光譜。這是一列像元經過高光譜成像儀在CCD上得到的數據。它的橫向是x方向上的像素點，即掃描的一列像元；它的縱向是各像元所對應的光

譜信息。同時，在檢測系統(tǒng)輸送帶前進的過程中，排列的探測器掃出一條帶狀軌跡從而完成縱向掃描（Y方向）。綜合橫縱掃描信息就可以得到樣品的三維高光譜圖像數據。

高光譜成像技術的應用：

1.在農業(yè)中的應用

（1）檢測水果的產量、破損和堅實度等方面。

（2）食品安全檢測，包括農藥殘留，病蟲害分析，糖度、成分的測量。

（3）肉類畜產品的檢測方向主要包括皮膚腫瘤、表面污染物、嫩度、顏色、滴水損失、pH值、胴體大理石花紋和預測肉的食用品質、細菌總數等。

（4）對茶葉的等級進行分類，根據茶葉中的水分含量對不同年份的茶葉進行鑒別。

（5）小麥，玉米，大豆，水稻等糧食作物的產量和水分研究。

（6）也可檢測種子水分，物質含量等。

2.在地物檢測方面的應用

（1）土壤中金屬污染的檢測，可應用于考古的土質探測分析，分辨各朝代的土旗。

（2）礦石種類分析，對巖礦進行分類、填圖和地質勘查，快速實時的分類巖芯。

（3）水體泥沙含量，水質監(jiān)測，赤潮，水體富營養(yǎng)化。

（4）森林覆蓋，病蟲害，植被覆蓋面積。

（5）洪澇災害預測。

3.在刑事偵查方面的應用

分析鑒定數字和簽字的修改和涂覆，鑒別文件的真?zhèn)危约皩χ讣y、血跡的檢定。

4.在醫(yī)藥行業(yè)應用

藥品成分檢測，分析出藥品的配比，混合均勻性等。

5.在藝術品鑒定中的應用

對油畫、國畫、壁畫等藝術品的真?zhèn)舞b別，分析畫作成分以利于文物修復等。

6.在醫(yī)療診斷中的應用

器官、手臂、足部等生物體的檢測，快速準確的發(fā)現(xiàn)表皮病變，例如牙病、舌苔的檢查等。

7.在軍事上的應用

（1）檢測與識別偽裝、誘餌和真實目標之間的區(qū)別。

（2）針對反偽裝偵查進行偽裝。

（3）打擊效果的評估。精細戰(zhàn)場地物分類。