高光譜成像儀是將圖像技術與光譜技術融合在一起，具有“圖譜合一”的特點，其中圖像信息可以檢測產(chǎn)品的外部品質(zhì)，光譜信息則可用于產(chǎn)品內(nèi)部品質(zhì)的檢測，同時可以將圖像信息和光譜信息進行特征融合，以此達到更好的檢測效果。那么，高光譜成像儀由哪些部件構(gòu)成？高光譜成像儀是如何成像的？

高光譜成像儀的構(gòu)成：

下圖為一個典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖，系統(tǒng)主要由面陣相機、分光設備、光源、傳輸機構(gòu)、及計算機軟硬件等五部分構(gòu)成。

光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個重要部分，它為整個成像系統(tǒng)提供照明。分光設備是高光譜成像系統(tǒng)的核心元件之一，分光設備通過光學元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光，并把分散光投射到面陣相機上。相機是高光譜成像系統(tǒng)的另一個核心元件。光源產(chǎn)生的光與被檢測對象作用后成為物理或化學信息的載體，然后通過分光元件投射到面陣相機。計算機軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，針對特定的應用進行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析，同時還可以為高光譜圖像提供存儲空間。

高光譜成像儀的成像原理：

下圖所示為高光譜成像原理示意圖。高光譜成像系統(tǒng)最重要的組成是光譜儀，光譜儀有一個棱鏡-光柵-棱鏡單元，此單元可以阻止環(huán)境光的干擾，而且在光譜儀獲得被測物體的一行圖像時，此單元可以將光線從每行圖像的像素點色散到光譜軸上，這樣就獲得了在空間軸和光譜軸上的一維影像和光譜信息。由于物體或物鏡的連續(xù)運動，就形成了整個物體的光譜圖像。最終在CCD陣列探測器上完成對每個瞬間信號的獲取，得到高光譜三維圖像數(shù)據(jù)塊。

高光譜成像儀主要類型及特點：

根據(jù)成像方式的不同，高光譜儀分為三大類：推掃型、凝視型、光機掃描。推掃式高光譜成像儀相對較高的靈敏度，它隨著搭載平臺時刻在運動而探測的目標保持靜止，因此大部分都采用此類型的成像儀。凝視型高光譜成像儀的特點是探測靈敏度和光譜分辨率高，但一般適用于短距離的探測，每次需要很長時間成像，這樣就浪費了資源，典型的有AOTF型高光譜成像儀；光機掃描型高光譜成像儀的特點是成像視場大，可實時定標，中低分辨率和超大幅寬等，比較適用的機載平臺速度應相對較慢，典型的儀器如OMIS和 HyMAP等。

傳統(tǒng)遙感的特點是波段較少、光譜分辨率較低、波段在光譜上不連續(xù)，光譜覆蓋范圍少，波段寬一般大于 100nm。和傳統(tǒng)遙感相比，高光譜遙感技術具有鮮明的新特點：①波段多；②光譜分辨率高；③波段連續(xù)：可以提供幾乎連續(xù)的光譜；④光譜范圍窄：波段范圍一般小于10nm；5數(shù)據(jù)量大：隨著波段數(shù)量的增加，數(shù)據(jù)量會成指數(shù)增加。

隨著遙感技術的不斷發(fā)展，因高光譜技術克服了傳統(tǒng)遙感的波段少、光譜分辨率低等方面的局限性，能夠更精確的對地物加以細分和鑒別，因此，被廣泛地應用在航天航空、軍事偵察、環(huán)境污染檢測、海洋勘測、地震監(jiān)測等領域。