高光譜成像技術(shù)的起源

遙感技術(shù)出現(xiàn)之后，在探測器技術(shù)提高的基礎(chǔ)上，首先在美國出現(xiàn)了將影像與光譜探測融合為一體的思路。20世紀(jì)80年代初期，童慶禧等與美國JPL專家安·卡爾的交流中了解了這一思路，并與中國科學(xué)院上海技術(shù)物理研究所薛永祺研究了這一新型遙感技術(shù)實現(xiàn)的可能，這也是我國開展高光譜遙感技術(shù)研究的起源，相關(guān)研究工作為我國后來開展的成像光譜技術(shù)研究奠定了重要基礎(chǔ)。

高光譜成像儀作為新一代傳感器，能夠獲取連續(xù)窄波段的光譜信息，從而識別出具有診斷性波譜的地物。現(xiàn)有的高光譜傳感器主要是航天高光譜傳感器、航空高光譜傳感器、地面高光譜成像儀及無人機(jī)載高光譜成像載荷，搭載在包括衛(wèi)星、飛機(jī)、無人機(jī)和地面工作平臺等不同高度的遙感平臺上［2］。

圖1 高光譜成像原理圖

高光譜成像結(jié)果為多張 2D 灰度圖，將其按照光譜波長順序堆疊在一起便可視為一個由 2D 圖像構(gòu)成的 3D 立方體。為了能夠高效的對高光譜的成像結(jié)果進(jìn)行分析，可視化高光譜成像的結(jié)果顯得尤為重要。光立方的可視化最直觀的方式便是在 3D 空間中渲染出一個 3D 立方體，這個 3D 立方體中包含了光立方中的所有圖像，觀察分析員可在任意角度上觀察這個 3D 立方體，這有利于觀察分析員對光立方的整體進(jìn)行查看和分析。

高光譜成像技術(shù)在果蔬品質(zhì)檢測、環(huán)境監(jiān)測、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用。與其他檢測技術(shù)相比，高光譜成像技術(shù)具有靈敏度高、操作簡單等優(yōu)勢，因此正在得到越來越廣泛的應(yīng)用。