高光譜成像技術(shù)是一種新興的、非接觸式的無損檢測技術(shù)，它能夠同時體現(xiàn)一維表征像元光譜信息和目標(biāo)二維空間景象的物理屬性，并且具有較高的分辨率和圖譜合一的屬性，可以對樣品的內(nèi)外質(zhì)量進行檢測，是多信息融合檢測樣品質(zhì)量的重要技術(shù)之一。本文對高光譜圖像技術(shù)的成像原理及數(shù)據(jù)處理方法，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是高光譜圖像技術(shù)？

20世紀(jì)中期，高光譜技術(shù)出現(xiàn)，其中包含了光學(xué)技術(shù)，涵蓋了電子學(xué)技術(shù)，涉及了信息處理等重要技術(shù)。所以可以說，高光譜圖像技術(shù)就是在上述技術(shù)的基礎(chǔ)上延伸而成的技術(shù)，即用在農(nóng)產(chǎn)品檢測上十分有效。所以，農(nóng)畜產(chǎn)品等也會用該技術(shù)檢測，通過光波掃描，隨即全面接收產(chǎn)品信息，快捷方便并且趨于科學(xué)化。

所以，基于上述及其它被涉及的領(lǐng)域，專家們普遍覺得，高光譜圖像技術(shù)的發(fā)展方向，即在農(nóng)產(chǎn)品檢測中是十分可觀的。

高光譜圖像技術(shù)的系統(tǒng)組成：

高光譜圖像是一系列光波波長處的光學(xué)圖像。該圖像比多光譜圖像有更高的分辨率，其精度達(dá)到了2～3nm的水平。高光譜圖像數(shù)據(jù)是三維的，又稱圖像塊。其中二維是像素的橫縱坐標(biāo)信息，第三維是其波長信息。

高光譜圖像的系統(tǒng)硬件有計算機、光源、CCD 攝像頭、圖像采集卡及單色儀等。根據(jù)單色儀的差別，分兩種方法來組建機械產(chǎn)品質(zhì)量檢測高光譜圖像系統(tǒng)。

第一種是基于濾波器或濾波片的高光譜圖像系統(tǒng)，采用的成像裝置由光學(xué)濾波元件及CCD攝像頭組成。經(jīng)過連續(xù)的采集，一系列波段樣品的二維圖像如下圖所示。

第二種是基于成像光譜儀的高光譜圖像系統(tǒng)，主要由成像光譜儀以及CCD攝像頭組成。CCD攝像頭以線列或面列探測器為敏感元件。成像光譜儀將檢測機械反射或透射來的不同光分成不同單色光源后再進入CCD攝像頭中。采用掃帚式成像的方法得到高光譜圖像，如下圖所示。

高光譜圖像技術(shù)的成像原理及數(shù)據(jù)處理方法：

高光譜成像儀，高光譜成像的重要部分，分為成像光譜儀、CCD 探測器，這種裝置可以很高效的收取樣品的信息。樣品圖像采集中，其收集的農(nóng)產(chǎn)品表面反射的光可以在坐標(biāo)軸上成像。這些連續(xù)的圖像和光譜信息最后都會被一起采集，進行融合后，就會得到最后的光譜圖像。

大多數(shù)專家會采用的步驟是：a.選擇興趣區(qū)域；b.采用主成分分析法、獨立成分分析法（ICA）以及遺傳算法（GA）等對感興趣區(qū)域數(shù)據(jù)進行分析降維，去除冗余信息，找出特征波長，建立判別模型。常用的建模方法有：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法，偏最小二乘法。