從(cóng)推掃(sǎo)式，凝(níng)視(shì)式到快照式，不同(tóng)高光譜(pǔ)成像(xiàng)係(xì)統(tǒng)技(jì)術(shù)路綫解(jiě)析
更新(xīn)時(shí)間：2026-05-13瀏(liú)覽：297次
高光譜成(chéng)像係統(tǒng)通(tōng)過(guò)將成(chéng)像技術與光(guāng)譜技術結(jié)合，實現了目標(biāo)物的空間信息與(yǔ)光(guāng)譜(pǔ)信(xìn)息(xī)的(dí)同步獲(huò)取(qǔ)，廣泛應用於科(kē)研，檢(jiǎn)測(cè)，遙感(gǎn)等(děng)領(lǐng)域(yù)。推掃(sǎo)式(shì)，凝視式，快照式(shì)是三種(zhǒng)主流的技(jì)術路綫(xiàn)，其核(hé)心(xīn)差異在於成像(xiàng)方式(shì)與光(guāng)譜獲(huò)取邏輯的不同，適配不(bù)同的應用場景。
推(tuī)掃式(shì)的(dí)核(hé)心技術路綫(xiàn)是通(tōng)過平台(tái)運(yùn)動實(shí)現(xiàn)逐綫(xiàn)掃(sǎo)描成像(xiàng)。該(gāi)係統通過(guò)前置(zhì)成(chéng)像物(wù)鏡將目標場(cháng)景的一條窄(zhǎi)綫(xiàn)成像於入射狹(xiá)縫(féng)，光綫(xiàn)經(jīng)準直(zhí)鏡(jìng)，色(sè)散(sàn)元(yuán)件(jiàn)分光後(hòu)，由探測(cè)器(qì)接(jiē)收，探測器同時(shí)記(jì)錄空間(jiān)信(xìn)息(xī)與(yǔ)光(guāng)譜信息(xī)。通(tōng)過平(píng)台與目(mù)標(biāo)之(zhī)間(jiān)的(dí)相(xiāng)對運動，完成(chéng)整(zhěng)個(gè)場景(jǐng)的逐綫推(tuī)掃(sǎo)，合成(chéng)三維數據(jù)立(lì)方體。其優勢(shì)在於光譜(pǔ)分(fēn)辨(biàn)率(shuài)高(gāo)，信噪比優(yōu)異，適合(hé)對光譜(pǔ)精度(dù)要(yào)求高(gāo)的定(dìng)量(liáng)化分析(xī)，但需要穩定的(dí)相對(duì)運動平台，不適合(hé)動態場景(jǐng)拍(pāi)攝(shè)。
凝(níng)視式采用麵陣(zhèn)探測器凝視(shì)成像，無需(xū)平(píng)台運動(dòng)，可同(tóng)時(shí)獲取整(zhěng)個視場(cháng)的(dí)空間(jiān)與光譜信(xìn)息。其(qí)核心(xīn)是通過分光元件(jiàn)將(jiāng)光綫(xiàn)分(fēn)解(jiě)為不同波(bō)長(cháng)，再通(tōng)過探測(cè)器(qì)陣(zhèn)列同(tóng)步接(jiē)收(shōu)，實(shí)現對(duì)目標場(cháng)景(jǐng)的(dí)實(shí)時(shí)成像(xiàng)。該(gāi)技術(shù)路(lù)綫的(dí)優(yōu)勢在於成像(xiàng)速(sù)度(dù)快(kuài)，可(kě)捕捉(zhuō)動(dòng)態場景(jǐng)，操作簡便，但光(guāng)譜分(fēn)辨率相對較(jiào)低(dī)，適合(hé)對成像(xiàng)速(sù)度要(yào)求(qiú)高(gāo)，光譜(pǔ)精(jīng)度要求適(shì)中的場景。
快照式(shì)高光(guāng)譜(pǔ)成(chéng)像(xiàng)係統(tǒng)的技術路綫是(shì)單次曝光捕獲整個視(shì)場(cháng)的光(guāng)譜(pǔ)信息，其(qí)核心通(tōng)過空(kōng)間(jiān)調製(zhì)或像麵(miàn)分割(gē)，在單幀圖像中(zhōng)編(biān)碼空間與光(guāng)譜(pǔ)信(xìn)息(xī)，再通(tōng)過算法重(zhòng)建出三維數據(jù)立方體。常見(jiàn)的實現方式包(bāo)括(kuò)微透鏡陣列(liè)+微色(sè)散元(yuán)件(jiàn)，Sagnac幹涉儀(yí)等(děng)。其優勢在(zài)於瞬時成像，無運(yùn)動(dòng)部件(jiàn)，適合(hé)動態過程(chéng)監測，但(dàn)空間(jiān)分辨(biàn)率(shuài)與光譜(pǔ)分(fēn)辨率(shuài)相(xiāng)互製(zhì)約(yuē)，數(shù)據需通(tōng)過復(fù)雜算法重(zhòng)建，光譜(pǔ)精度通(tōng)常(cháng)低於推掃式。三種技術路綫各有優劣(liè)，需(xū)根據(jù)應用(yòng)場景的(dí)需(xū)求選擇合(hé)適(shì)的(dí)係統(tǒng)。
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