一、高光譜相機的光譜范圍

光譜范圍：

(1)多光譜：光譜分辨率在10-1λ數(shù)量級范圍內(nèi)稱為多光譜(Multi-spectral)。包括：可見光、紫外光、紅外光

(2)高光譜：光譜分辨率在10-2λ數(shù)量級范圍內(nèi)稱為高光譜(Hyper-spectral)。在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區(qū)域，以數(shù)十至數(shù)百個連續(xù)且細分的光譜波段對目標區(qū)域同時成像

(3)紅外光譜：通常將紅外光譜分為三個區(qū)域：近紅外區(qū)(0.75-2.5μm)、中紅外區(qū)(2.5-25μm)和遠紅外區(qū)(25-1000μm)。一般說來，近紅外光譜是由分子的倍頻、合頻產(chǎn)生的；中紅外光譜屬于分子的基頻振動光譜；遠紅外光譜則屬于分子的轉(zhuǎn)動光譜和某些基團的振動光譜。

由于絕大多數(shù)有機物和無機物的基頻吸收帶都出現(xiàn)在中紅外區(qū)，因此中紅外區(qū)是研究和應用最多的區(qū)域，積累的資料也最多，儀器技術(shù)最為成熟。通常所說的紅外光譜即指中紅外光譜。

高光譜相機的光譜范圍通常在可見光譜范圍 (380-780 nm) 和近紅外光譜范圍 (780 nm - 2500 nm) 之間。高光譜相機通過在多個波長下捕捉圖像，可以獲取物體的光譜信息，從而能夠捕捉到不同物質(zhì)的獨特光譜特征。這些光譜特征可以用于物質(zhì)的識別、分類和分析。

二、傳感器的光譜范圍

傳感器的波譜范圍，一般來說識別某種波譜的范圍窄，則相應光譜分辨率高。 舉個例子：可以分辨紅外、紅橙黃綠青藍紫紫外的傳感器的光譜分辨率就比只能分辨紅綠藍的傳感器的光譜分辨率高。

一般來說，傳感器的波段數(shù)越多波段寬度越窄，地面物體的信息越容易區(qū)分和識別，針對性越強。

三、光譜范圍的應用場合：

(1)多光譜：多光譜圖像是指包含很多帶的圖像，有時只有3個帶(彩色圖像就是一個例子)但有時要多得多，甚至上百個。每個帶是一幅灰度圖像，它表示根據(jù)用來產(chǎn)生該帶的傳感器的敏感度得到的場景亮度。在這樣一幅圖像中，每個像素都與一個由像素在不同帶的數(shù)值串，即一個矢量相關(guān)。這個數(shù)串就被稱為像素的光譜標記。圖像處理

(2)高光譜：目前高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速，常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等?？梢詰迷谑称钒踩?、醫(yī)學診斷、航天領(lǐng)域等領(lǐng)域。

(3)紅外光譜：紅外光譜對樣品的適用性相當廣泛，固態(tài)、液態(tài)或氣態(tài)樣品都能應用，無機、有機、高分子化合物都可檢測。此外，紅外光譜還具有測試迅速，操作方便，重復性好，靈敏度高，試樣用量少，儀器結(jié)構(gòu)簡單等特點，因此，它已成為現(xiàn)代結(jié)構(gòu)化學和分析化學最常用和不可缺少的工具。紅外光譜在高聚物的構(gòu)型、構(gòu)象、力學性質(zhì)的研究以及物理、天文、氣象、遙感、生物、醫(yī)學等領(lǐng)域也有廣泛的應用

四、高光譜相機在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用

生物組織成像

高光譜相機可以用于生物組織的成像和分析。由于不同組織具有不同的光譜特征，高光譜相機可以捕捉到這些特征，從而可以對組織進行識別和分類。例如，高光譜相機可以用于腫瘤檢測和分析，通過對腫瘤組織的光譜成像和分析，可以更好地了解腫瘤的組織結(jié)構(gòu)和分子成分，從而為臨床治療提供更加準確的指導。

疾病診斷和治療

高光譜相機還可以用于疾病的診斷和治療。例如，高光譜相機可以用于皮膚癌的診斷和治療。皮膚癌是一種常見的癌癥，高光譜相機可以通過捕捉皮膚組織的光譜特征，對皮膚癌進行識別和分類，從而為臨床治療提供更加準確的指導。此外，高光譜相機還可以用于監(jiān)測藥物治療效果，通過對藥物治療前后的光譜成像和分析，可以更好地了解藥物治療效果。

生物醫(yī)學研究

高光譜相機還可以用于生物醫(yī)學研究。例如，高光譜相機可以用于研究生物體內(nèi)的分子相互作用和代謝過程。通過捕捉生物體內(nèi)的光譜特征，可以了解生物體內(nèi)的分子相互作用和代謝過程，從而為生物醫(yī)學研究提供更加準確的信息和數(shù)據(jù)。

五、補充知識點：

(1)可見光譜：380—780nm

(2)紫外光是電磁波譜中波長從0.01-0.40微米輻射的總稱，不能引起人們的視覺。電磁譜中波長0.01-0.40微米輻射，既可見光紫端到X射線間的輻射。具有殺菌的功能。

(3)遙感反射率是指如果假定衛(wèi)星處于天頂，并且不考慮大氣的散射和吸收作用，衛(wèi)星上的傳感器接收到被遙感物體的反射輻亮度，與被遙感物體本身接收的太陽輻亮度的比值

(4)DN值（Digital Number ）是遙感影像像元亮度值，記錄的地物的灰度值。無單位，是一個整數(shù)值，值大小與傳感器的輻射分辨率、地物發(fā)射率、大氣透過率和散射率等有關(guān)。

(5)從DN值計算大氣頂?shù)姆瓷渎适褂枚斯?，一般表示為：P(toa)=DN*gain+offset，其中，gain是增益，offset是偏移值。從大氣頂?shù)姆瓷渎视嬎愕孛娣瓷渎实倪^程稱為大氣校正。

高光譜相機的光譜范圍廣泛，可以捕捉到不同物質(zhì)的獨特光譜特征，其在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用已經(jīng)得到了廣泛的關(guān)注和研究。隨著高光譜相機技術(shù)的不斷發(fā)展，相信其在生物醫(yī)學領(lǐng)域的應用將會更加廣泛和深入。