光谱成像仪的性能参数和用途

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　如今的社会高科技产品已经越来越普遍光谱分析仪目前广泛应用于光谱测量，微弱信号，瞬变信号的检测，根据他的外形可以分为线光谱，带光谱和连续光谱，线光谱是指在高温的时候解离为气态原子或离子，而它受到温度和电磁场的影响。带光谱顾名思义是带状的，像山峰一样，主要是分子受激辐射的，连续光谱是指液态火固态物质在高温下激发，发出各种波长的光，在可见光域呈现出红橙黄绿青蓝紫连续不断的光谱。
　　光谱仪以光电倍增管在不同波长位置，测量谱线强度的装置，由于原子和分子的运动是多种多样的，因此光谱成像及光谱分析仪器的种类也是多种多样的。光谱仪可以分为两大类:经典光谱仪和新型 光谱仪.经典光谱仪器是建立在空间色散原理上的仪器;新型光谱仪器是建立在 调制原理上的仪器.经典光谱仪器都是狭缝光谱仪器.调制光谱仪是非空间分光 的,它采用圆孔进光.根据色散组件的分光原理,光谱仪器可分为:棱镜光谱仪, 衍射光栅光谱仪和干涉光谱仪. 光学多道分析仪OMA (Optical Multi-channel Analyzer)是近十几年出现的采 用光子探测器(CCD)和计算机控制的新型光谱分析仪器,它集信息采集,处理, 存储诸功能于一体.由于OMA不再使用感光乳胶,避免和省去了暗室处理以及 之后的一系列繁琐处理,测量工作,使传统的光谱技术发生了根本的改变,大大 改善了工作条件,提高了工作效率.
　　成像光谱仪主要性能参数是：(1)噪声等效反射率差(NEΔp )，体现为信噪比(SNR);(2)瞬时视场角(IFOV)，体现为地面分辨率;(3)光谱分辨率，直观地表现为波段多少和波段谱宽。
　　高光谱分辨率遥感信息分析处理，集中于光谱维上进行图像信息的展开和定量分析，其图像处理模式的关键技术有：⑴超多维光谱图像信息的显示，如图像立方体的生成;⑵光谱重建，即成像光谱数据的定标、定量化和大气纠正模型与算法，依此实现成像光谱信息的图像-光谱转换;⑶光谱编码，尤其指光谱吸收位置、深度、对称性等光谱特征参数的算法;⑷基于光谱数据库的地物光谱匹配识别算法;⑸混合光谱分解模型;⑹基于光谱模型的地表生物物理化学过程与参数的识别和反演算法。
　　目前，高端的成像光谱仪采用了透射型体相全息衍射光栅，光谱成像其在可见光到近红外波段具有低杂散光、低吸收率特点;由于核心部分密封在玻璃或其它透明材质中，光谱成像因此寿命长、容易清洁、抗刮檫，非常适合各种苛刻的野外的应用环境。成像光谱仪工作方式主要为推扫式，为了实现扫描过程，一般利用外接扫描平台带动光谱仪运行;由于扫描平台比较笨重，且增加了耗电量，给野外工作带来诸多不便，所以现在最新型的成像光谱仪取消了扫描平台，改为内置式扫描设计，减轻了整机重量和能耗，而且可以直接进行垂直向下测量，更利于野外使用.
　　高光谱分辨率成像光谱遥感起源于地质矿物识别填图研究，逐渐扩展为植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气的研究中。
　　成像光谱仪在高光谱测量的基础上，具有图谱合一的优势，可以精确到叶片一个点去探测作物不同胁迫症状的特征，又可获取受胁迫作物面状的光谱信息，点面结合综合地反映作物遭受胁迫的程度。所以，光谱成像已经成为国内外研究的热点，学者们利用高光谱成像技术定量化地提取作物所遭受的各种胁迫特征，根据高分辨率的图像对叶片及叶片的局部区域进行分析，从而在更加微观的尺度上进行机理探测研究。