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高光谱成像光谱仪的基本原理
点击次数:2428 发布时间:2014-08-20

 高光谱成像光谱仪的基本原理

  系统工作原理与结构:高光谱成像光谱仪将成像技术和光谱技术结合在一起,在探测物体空间特征的同时并对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10nm左右(目前美国产SOC730高光谱成像光谱仪的带宽已达到2nm)的连续光谱覆盖。根据高光谱成像光谱仪的扫描方式,其工作原理也不尽相同,作为光学成像仪成像的一个例子,这里简述一下焦平面探测器推扫成像原理。

  1、系统工作原理:焦平面探测器推扫成像原理,地面物体的反射光通过物镜成像在狭缝平面,狭缝作为光栏使穿轨方向地面物体条带的像通过,挡掉其他部分光。地面目标物的辐射能通过指向镜,由物镜收集并通过狭缝增强准直照射到色散元件上,经色散元件在垂直条带方向按光谱色散,用会聚镜会聚成像在传感器使用的二维CCD面阵列探测元件被分布在光谱仪的焦平面上。焦平面的水平方向平行于狭缝,称空间维,每一行水平光敏元上是地物条带一个光谱波段的像;焦平面的垂直方向是色散方向,称光谱维,每一列光敏元上是地物条带一个空间采样视场(像元)光谱色散的像。这样,面阵探测器每帧图像数据就是一个穿轨方向地物条带的光谱数据,连续记录光谱图像,就得到地面二维图像。

  2、高光谱成像光谱仪数据获取系统构成:高光谱成像光谱仪由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成。数据的回放及预处理通过专用软件在高性能的微机上完成。软件具有如下功能:数据备份;快速回放;数据规整和格式转换;图像分割截取;标准格式的图像数据生成等。

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