多光譜、超光譜成像技術(shù)的原理和區(qū)別
發(fā)布時間:2023-09-15
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多光譜、超光譜成像技術(shù)是一種新穎的多維成像技術(shù),由光學(xué)二維成像技術(shù)和光譜分析技術(shù)相結(jié)合而形成,可以同時探測到目標(biāo)的空間信息和光譜信息,已被廣泛的應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘查等領(lǐng)域。本文對多光譜、超光譜成像技術(shù)的原理和區(qū)別作了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!
多光譜、超光譜成像技術(shù)是一種新穎的多維成像技術(shù),由光學(xué)二維成像技術(shù)和光譜分析技術(shù)相結(jié)合而形成,可以同時探測到目標(biāo)的空間信息和光譜信息,已被廣泛的應(yīng)用于精細(xì)農(nóng)業(yè)、地質(zhì)勘查等領(lǐng)域。本文對多光譜、超光譜成像技術(shù)的原理和區(qū)別作了介紹,對此感興趣的朋友可以了解一下!
多光譜、超光譜成像技術(shù)的原理:
多光譜、超光譜成像技術(shù)不同于傳統(tǒng)的單一寬波段成像技術(shù),而是將成像技術(shù)和光譜測量技術(shù)相結(jié)合,獲取的信息不僅包括二維空間信息,還包含隨波長分布的光譜輻射信息,形成所謂的“數(shù)據(jù)立方”,如下圖所示。豐富的目標(biāo)光譜信息結(jié)合目標(biāo)空間影像極大提高了目標(biāo)探測的準(zhǔn)確性、擴(kuò)展了傳統(tǒng)探測技術(shù)的功能。
多光譜、超光譜成像技術(shù)區(qū)別與聯(lián)系:
多光譜探測技術(shù)采用的工作波段較少,一般為10~20個,光譜分辨率在△λ/λ=0.1左右。超光譜探測技術(shù)采用更多的工作波段,一般為100~200個,光譜分辨率在△λ/λ=0.01左右。隨著技術(shù)的進(jìn)步,已經(jīng)出現(xiàn)了超高光譜探測技術(shù)的概念,即工作波段達(dá)到約1000個,Δλ/λ<0.001。
超光譜探測技術(shù)的工作波段比多光譜探測技術(shù)多,但并不意味前者優(yōu)于后者,它們各有不同的適用場合。多光譜探測設(shè)備往往為特定的應(yīng)用而設(shè)計,工作波段數(shù)目和寬度都是經(jīng)過事先優(yōu)化選擇的,適用于一個場合的設(shè)備通常不適用其他場合。超光譜探測設(shè)備有更高的光譜分辨率,可用于多種工作場合,有更強(qiáng)的適應(yīng)性,可作為多光譜探測設(shè)備波段選擇的研究工具。但是,對于特定的工作環(huán)境和對象,采用多光譜探測技術(shù)更經(jīng)濟(jì)、簡便,信噪比更高,數(shù)據(jù)處理更簡單。
多光譜、超光譜工作光譜取的應(yīng)用:
光譜成像技術(shù)可根據(jù)不同的需要應(yīng)用于可見/近紅外波段(0.35~2.5μm)、中波紅外波段(3~5μm)、長波紅外波段(8~μm)等光譜范圍。
可見/近紅外波段是太陽反射光譜區(qū),在該波段探測地表物體的反射可以獲取土壤類型、水體特性、植被分布及軍事裝備、軍隊部署等信息;中波紅外波段可用于探測飛機(jī)尾噴氣流、爆炸氣體等高溫物體的輻射光譜特征;長波紅外波段則是實現(xiàn)晝夜戰(zhàn)場偵查、監(jiān)視,識別偽目標(biāo)、消除背景干擾的主要工作波段,并且也是多種化學(xué)物質(zhì)的特征吸收光譜所在區(qū),可用于生化戰(zhàn)劑的探測。
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