多(duo)光(guang)譜(pu)(pu)(pu)成(cheng)像(xiang)技術自(zi)從(cong)面世以來,便被應用于(yu)空間遙感領域(yu)。而(er)(er)(er)隨著搭載平臺的(de)小型化和野(ye)外應用的(de)需求(qiu)(qiu),光(guang)譜(pu)(pu)(pu)成(cheng)像(xiang)儀在(zai)(zai)農(nong)業、林業、軍事、醫藥、科研等領域(yu)的(de)需求(qiu)(qiu)也越(yue)來越(yue)大(da)。而(er)(er)(er)在(zai)(zai)此(ci)之前成(cheng)像(xiang)技術并沒有那(nei)么(me)高，只(zhi)能對(dui)特定的(de)單一(yi)的(de)譜(pu)(pu)(pu)段(duan)(duan)進行(xing)成(cheng)像(xiang)。雖然分辨率高但是數(shu)據量(liang)大(da)難以進行(xing)分析(xi)、存儲、檢(jian)索，而(er)(er)(er)多(duo)光(guang)譜(pu)(pu)(pu)成(cheng)像(xiang)是將所有的(de)信(xin)息結合在(zai)(zai)一(yi)起，這(zhe)不僅僅是二維(wei)空間信(xin)息，同時也把光(guang)譜(pu)(pu)(pu)的(de)輻射信(xin)息也包含在(zai)(zai)內(nei)，從(cong)而(er)(er)(er)在(zai)(zai)較寬的(de)譜(pu)(pu)(pu)段(duan)(duan)范(fan)圍內(nei)成(cheng)像(xiang)。

多光譜相機的基本構成

1.光學系統

可以在(zai)各(ge)個譜段內(nei)范圍(wei)(wei)內(nei)成像，可以很好(hao)的的控制雜散光(guang)，是(shi)多(duo)光(guang)譜相機較(jiao)重要的部分，對工作譜段范圍(wei)(wei)和分辨(bian)能力(li)起了決(jue)定性的作用，還可以設定工作焦距、視場角(jiao)大小等(deng)。

2．控制和信息(xi)處理(li)器(qi)

控制監督多(duo)光譜相機(ji)的整個(ge)工作過程，并收集(ji)圖像(xiang)數據，并進行(xing)儲存(cun)。

3.熱控裝置

由溫度控(kong)制器、隔熱材料、散熱器、熱控(kong)涂層等組成。

4．其他結構

物鏡、電(dian)路(lu)系統、探測(ce)器及其他零配件。

多光譜相機的工作譜段范圍

人眼所能(neng)能(neng)識別(bie)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)區間為可(ke)見光(guang)(guang)區間，波長從400nm到700nm；普(pu)通數碼相(xiang)機的(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)響應區間與人眼識別(bie)的(de)光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)區間相(xiang)同(tong)(tong)，包含藍(lan)、綠、紅(hong)、 三個波段；而多光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)相(xiang)機的(de)工(gong)作(zuo)譜(pu)(pu)(pu)段范(fan)圍在(zai)其基礎上，可(ke)以分可(ke)見光(guang)(guang)、近紅(hong)外(wai)光(guang)(guang)、紫外(wai)光(guang)(guang)等每臺多光(guang)(guang)譜(pu)(pu)(pu)相(xiang)機的(de)分辨率不同(tong)(tong)，所應用的(de)領域也(ye)不同(tong)(tong)。

就比如說我們在(zai)做植被調查的(de)(de)時(shi)候，植被的(de)(de)可見光波(bo)段(duan)對綠色(se)比較敏(min)感對紅(hong)色(se)和(he)藍色(se)反射較弱。相對于(yu)可見光波(bo)段(duan)，植被在(zai)近(jin)紅(hong)外波(bo)段(duan)具(ju)有很強的(de)(de)反射特性，多數植被在(zai)可見光波(bo)段(duan)的(de)(de)光譜(pu)(pu)差(cha)異(yi)(yi)很小。而在(zai)近(jin)紅(hong)外波(bo)段(duan)的(de)(de)光譜(pu)(pu)差(cha)異(yi)(yi)較大(da)，光譜(pu)(pu)差(cha)異(yi)(yi)越明顯越有利于(yu)分類。

光譜特性

我們知道像素運用(yong)(yong)復(fu)雜(za)的(de)(de)(de)大氣(qi)準則來，復(fu)原反(fan)(fan)射光(guang)(guang)譜(pu)和輻射光(guang)(guang)譜(pu)所(suo)的(de)(de)(de)到的(de)(de)(de)數據分析(xi)，得到不同(tong)物質的(de)(de)(de)反(fan)(fan)射率不同(tong)，稱之為光(guang)(guang)譜(pu)特(te)(te)征。如果有(you)(you)足夠(gou)的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)特(te)(te)證，可用(yong)(yong)于識別(bie)場景中的(de)(de)(de)專用(yong)(yong)材質，其中包(bao)括(kuo)光(guang)(guang)譜(pu)范圍、寬(kuan)度、分辨率。范圍是指(zhi)相機獲取圖像來自的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)段，譜(pu)段的(de)(de)(de)寬(kuan)度反(fan)(fan)映了譜(pu)段設(she)置(zhi)的(de)(de)(de)要求、通過努力衡量大氣(qi)中物質的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)特(te)(te)性還有(you)(you)傳感器的(de)(de)(de)光(guang)(guang)譜(pu)響應，就要考(kao)慮 大氣(qi)中的(de)(de)(de)吸收和散射。

多光譜相機的光學系統

光(guang)學系(xi)統是指由透鏡(jing)、反(fan)射鏡(jing)、棱鏡(jing)和光(guang)闌等多種光(guang)學元(yuan)件按一定(ding)次序組合成的(de)系(xi)統。通常用來成像或做(zuo)光(guang)學信(xin)息處理。曲(qu)率(lv)中(zhong)(zhong)心在同(tong)一直(zhi)線上的(de)兩個或兩個以(yi)上折射（或反(fan)射）球面組成的(de)光(guang)學系(xi)統稱(cheng)為共(gong)軸球面系(xi)統，曲(qu)率(lv)中(zhong)(zhong)心所在的(de)那條直(zhi)線稱(cheng)為光(guang)軸。其中(zhong)(zhong)參數(shu)包(bao)括焦距、視場角、相對孔徑等。

多光譜相機的反射光學系統

如(ru)果光(guang)(guang)學(xue)系(xi)(xi)(xi)統中的光(guang)(guang)學(xue)鏡片為反射(she)鏡，則此(ci)系(xi)(xi)(xi)統稱之為反射(she)系(xi)(xi)(xi)統，反射(she)式(shi)光(guang)(guang)學(xue)系(xi)(xi)(xi)統較大的優勢就在于其光(guang)(guang)譜(pu)范圍很大，對各個(ge)譜(pu)段都適用，并且不需要矯正(zheng)二級光(guang)(guang)譜(pu)，但是因選(xuan)用的是非(fei)球面(mian)鏡片，會使系(xi)(xi)(xi)統的加工(gong)和裝配(pei)變得十分困難，增加制作(zuo)工(gong)藝難度(du)。

光譜相機的分光系統

對于多(duo)(duo)光(guang)譜相機來(lai)說除(chu)了光(guang)學系(xi)統以外，分(fen)(fen)(fen)光(guang)系(xi)統也十分(fen)(fen)(fen)重要(yao)(yao)，因為多(duo)(duo)光(guang)譜相機需要(yao)(yao)對各個譜段進(jin)行(xing)成像分(fen)(fen)(fen)析(xi)，較終(zhong)將這(zhe)(zhe)些圖像數(shu)據結(jie)合(he)在(zai)一起，這(zhe)(zhe)就(jiu)要(yao)(yao)求能將光(guang)線(xian)進(jin)行(xing)分(fen)(fen)(fen)光(guang)的(de)器件(jian)，無論采用哪種分(fen)(fen)(fen)光(guang)模式都必須滿足配(pei)準的(de)需求。

較(jiao)早出現的(de)分光(guang)方式是(shi)利用棱(leng)鏡或者是(shi)光(guang)柵分光(guang)，相對來說技術比較(jiao)成(cheng)熟，應用也(ye)比較(jiao)廣泛(fan)，隨著發展(zhan)也(ye)有了邁克爾遜雙光(guang)束干涉分光(guang)、offner凸光(guang)柵光(guang)譜成(cheng)像(xiang)系(xi)統等。

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