一文了解高光譜圖檢測技術的基本原理

　　光譜分辨率在10l數量級范圍內的光譜圖像稱為高光譜圖像(Hyperspectral Image)。遙感技術經過20世紀后半葉的發展，無論在理論上、技術上和應用上均發生了重大的變化。其中，高光譜圖像技術的出現和快速發展無疑是這種變化中十分突出的一個方面。通過搭載在不同空間平臺上的高光譜傳感器，即成像光譜儀，在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區域，以數十至數百個連續且細分的光譜波段對目標區域同時成像。在獲得地表圖像信息的同時，也獲得其光譜信息，第一次真正做到了光譜與圖像的結合。與多光譜遙感影像相比，高光譜影像不僅在信息豐富程度方面有了極大的提高，在處理技術上，對該類光譜數據進行更為合理、有效的分析處理提供了可能。因而，高光譜圖像技術所具有的影響及發展潛力，是以往技術的各個發展階段所不可比擬的，不僅引起了遙感界的關注，同時也引起了其它領域（如醫學、農學、食品等）的極大興趣。

　　高光譜遙感的發展得益于成像光譜技術的發展與成熟。

　　成像光譜技術是集探測器技術、精密光學機械、微弱信號檢測、計算機技術、信息處理技術于一體的綜合性技術。其最大特點是將成像技術與光譜探測技術結合，在對目標的空間特征成像的同時，對每個空間像元經過色散形成幾十個乃至幾百個窄波段以進行連續的光譜覆蓋。這樣形成的數據可以用“三維數據塊”來形象地描述，如右所示。其中x和y表示二維平面像素信息坐標軸，第三維（λ軸）是波長信息坐標軸。高光譜圖像集樣本的圖像信息與光譜信息于一身。圖像信息可以反映樣本的大小、形狀、缺陷等外部品質特征，由于不同成分對光譜吸收也不同，在某個特定波長下圖像對某個缺陷會有較顯著的反映，而光譜信息能充分反映樣品內部的物理結構、化學成分的差異。這些特點決定了高光譜圖像技術在農產品內外部品質的檢測方面的獨特優勢。