來源:賽斯拜克 發(fā)表時間:2023-10-19 瀏覽量:503 作者:awei
高光譜成像掃描是一種將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合的技術(shù)。其基本原理是通過鏡頭將光照射到被掃描物體上,被掃描物體對光產(chǎn)生反射或透射,從而獲取物體表面的反射或透射光譜信息。
具體來說,高光譜成像掃描原理包括以下幾點:
光柵色分光原理:在經(jīng)典物理學(xué)中,光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時,不同波長的光會發(fā)生不同程度的彎散傳播,再通過光柵進行折射分光,形成一條條譜帶。也就是說,空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后,不同波長的光按照不同程度的彎散傳播,這一維圖像上的每個點,再通過光柵進行衍射分光,形成一個譜帶,照射到探測器上,探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應(yīng)一個譜段,一條線就對應(yīng)一個譜面。
2.探測器的應(yīng)用:高光譜成像掃描中,探測器是非常關(guān)鍵的部分,其負責(zé)捕捉并轉(zhuǎn)換這些光信號為電信號。通常,一個點對應(yīng)一個譜段,一條線就對應(yīng)一個譜面,因此,一個高光譜成像掃描系統(tǒng)需要一個能夠捕捉大量光譜信息的探測器。常見的探測器有光電倍增管(PMT)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)和電荷耦合器件(CCD)等。
3.成像光譜儀:高光譜成像掃描儀基于探測器和成像光譜儀,其中高光譜成像儀用到一種技術(shù)——線掃描。通過搭載設(shè)備中的掃描儀和移動方向成垂直移動獲得物體二維信息。推掃式掃描是按照設(shè)備以掃描方向(垂直于運動方向)地排列掃描物體。高光譜儀內(nèi)部還有一個特殊的器件——電荷耦合器件(CCD)是一種利用光電效應(yīng)將光信號轉(zhuǎn)換為電信號的半導(dǎo)體器件。
4.數(shù)據(jù)處理:高光譜成像掃描系統(tǒng)獲取到的是一維數(shù)據(jù),需要通過特定的算法將其轉(zhuǎn)換為二維圖像,以便人們可以更直觀地觀察和理解數(shù)據(jù)。這些算法包括光譜 unwrapping、大氣校正、輻射定標(biāo)等,用于提高圖像的質(zhì)量和解釋能力。
高光譜成像掃描是一種結(jié)合了成像技術(shù)和光譜技術(shù)的方法,能夠獲取目標(biāo)物體在光譜維度上的細信息通過使用高光譜成像掃描技術(shù),我們不僅可以獲取物體的圖像,還可以獲得其特定波長的反射或透射信息,這使得我們可以更深入地了解物體的物理和化學(xué)特性。