高光譜成像技術(shù)把二維成像和光譜技術(shù)融為一體，具有多波段、高分辨率和圖譜合一的優(yōu)點(diǎn)?？商峁┛臻g域信息和光譜域信息，即“譜像合一”，并且由成像光譜儀得到的光譜曲線可以與地面實(shí)測(cè)的同類(lèi)地物光譜曲線相類(lèi)比。本文對(duì)高光成像技術(shù)的原理及特點(diǎn)作了簡(jiǎn)要的介紹。

高光成像技術(shù)怎么理解？

高光譜技術(shù)與多光譜技術(shù)相比，高光譜成像技術(shù)極大地提高了光譜信息的豐富程度；在處理技術(shù)上，高光譜成像技術(shù)對(duì)于光譜數(shù)據(jù)處理更快速、有效。高光譜成像技術(shù)是一種綜合性技術(shù)，它集合了微弱信號(hào)檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、精密光學(xué)機(jī)械、探測(cè)技術(shù)等。它能夠獲取連續(xù)的、窄波段的圖像數(shù)據(jù)，并且結(jié)合了成像技術(shù)和光譜技術(shù)。高光譜成像技術(shù)的出現(xiàn)為遙感界帶來(lái)了一場(chǎng)技術(shù)的革命，不能在寬波段遙感中被探測(cè)到的物體，高光譜成像技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)它的檢測(cè)。

高光成像技術(shù)的原理：

高光譜成像技術(shù)可以為每個(gè)像元提供數(shù)十甚至數(shù)百個(gè)窄波段光譜信息，這些光譜信息能夠形成一條完整的連續(xù)的光譜曲線。高光譜圖像數(shù)據(jù)是三維的，可以用“三維數(shù)據(jù)塊”來(lái)描述。它不僅包含了以x和y為坐標(biāo)軸的二維平面像素信息，還包含了以λ為坐標(biāo)軸的三維波長(zhǎng)信息。

因?yàn)楦吖庾V技術(shù)是成像技術(shù)和光譜技術(shù)的結(jié)合，所以高光譜對(duì)所采集的樣本的光譜信息不僅能夠反映樣本的大小、形狀、缺陷等外部品質(zhì)特征，還可以反映樣品內(nèi)部的物理結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分的差別。這些特征充分證明了高光譜成像技術(shù)在無(wú)損檢測(cè)方面要優(yōu)于其他檢測(cè)技術(shù)。

高光譜成像技術(shù)的特點(diǎn)：

高光譜擁有分辨率高、波段多的特點(diǎn)，在可見(jiàn)光和近紅外光譜區(qū)內(nèi)，高光譜是由幾百個(gè)波段組合成的，分辨率極高；而且高光譜波段劃分精細(xì)，含有的有用信息多，所反映的檢測(cè)樣品也比較精確。

（1）檢測(cè)速度快、對(duì)樣品無(wú)損害、不需要化學(xué)試劑；建立被測(cè)理化指標(biāo)與光譜數(shù)據(jù)的相對(duì)應(yīng)的模型，樣品不需要被損害，也不需要任何試劑，就可以快速檢測(cè)出樣本某個(gè)指標(biāo)的含量。

（2）為定性和定量提供新的觀念，傳統(tǒng)的定性、定量以化學(xué)方法為主，過(guò)程復(fù)雜，人力物力耗費(fèi)大，高光譜成像技術(shù)表現(xiàn)出與傳統(tǒng)方法的完全不同，能夠快速、無(wú)損的檢測(cè)樣品，為食品行業(yè)提供了新的觀念。

（3）對(duì)于數(shù)據(jù)處理運(yùn)用不同的方法得出的結(jié)果也不同；光譜信息的處理主要包括：預(yù)處理一校正集預(yù)測(cè)集的劃分—特征波長(zhǎng)的選取一模型的建立，其中預(yù)處理方法、特征波長(zhǎng)的提取方法、建立模型的方法種類(lèi)繁多，每一個(gè)過(guò)程選用的方法不同得到的結(jié)果也就不同，必須要不斷的嘗試各種方法，找到最佳的預(yù)處理、具有代表性的特征波長(zhǎng)和最佳的建模方法，才能建立最好的模型。

（4）對(duì)樣本數(shù)據(jù)要求比較高，如果高光譜圖像數(shù)據(jù)之間的相關(guān)性太高以及樣本數(shù)量少且不具有代表性的情況下，對(duì)后續(xù)的數(shù)據(jù)預(yù)處理和特征波長(zhǎng)提取都會(huì)有比較不利的影響。樣本的信息量大才能保證模型的可靠性和穩(wěn)健性。