利用高光譜成像技術(shù)不僅可以獲得目標(biāo)物體所映射出的二維空間信息，同時(shí)也可以獲取其光譜維信息，其數(shù)據(jù)形態(tài)通常以“圖像立方體”來(lái)表征，具有“圖譜合一”的優(yōu)勢(shì)。那么，與多光譜圖像相比高光譜圖像有什么優(yōu)點(diǎn)？

光譜成像技術(shù)結(jié)合了目前已經(jīng)發(fā)展相對(duì)成熟的空間成像和光譜技術(shù)，空間成像的空間特性保證二維光學(xué)影像的清晰成像，光譜技術(shù)則可以表征不同輻射波長(zhǎng)的物質(zhì)本征特性，二者的結(jié)合巧妙地實(shí)現(xiàn)了光譜信息與空間信息的平衡，補(bǔ)償了兩種信息的采集能力，實(shí)現(xiàn)了圖譜信息的同時(shí)獲取，為分析目標(biāo)屬性提供了客觀依據(jù)。在日常生活以及科研實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用，光學(xué)影像從黑白全色影像到彩色圖像，經(jīng)由多光譜成像到目前的高光譜成像技術(shù)。

利用高光譜成像技術(shù)不僅可以獲得目標(biāo)物體所映射出的二維空間信息，同時(shí)也可以獲取其光譜維信息，其數(shù)據(jù)形態(tài)通常以“圖像立方體”來(lái)表征，具有“圖譜合一”的優(yōu)勢(shì)。上圖可以看出，每一個(gè)光譜通道的數(shù)據(jù)均可以看成一個(gè)二維圖像層面，各個(gè)波段的圖像按照波長(zhǎng)順序依次疊合構(gòu)成整個(gè)光譜數(shù)據(jù)立方體。光譜圖像中每個(gè)像元是由數(shù)十乃至上百個(gè)連續(xù)頻段的光譜信息組合而成的，通過(guò)折線(xiàn)或曲線(xiàn)將該些光譜維度信息進(jìn)行連接，可以有效地反映出不同特定物體的光譜特征。

高光譜成像系統(tǒng)一般工作在可見(jiàn)光至近紅外光波段，其捕獲的高光譜圖像數(shù)據(jù)一般可以覆蓋至上百個(gè)波段，憑借這一優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步延伸和拓展了多光譜圖像分析技術(shù)的應(yīng)用，如地物識(shí)別、遙感目標(biāo)檢測(cè)等。與多光譜圖像相比，利用高光譜圖像進(jìn)行分析的優(yōu)勢(shì)在于：

1.光譜通道多

高光譜圖像包含的光譜數(shù)可達(dá)上百個(gè)。在此之前的多光譜圖像，它一般覆蓋十幾個(gè)波段。相比之下，高光譜圖像所承載的光譜信息更廣泛。

2.光譜分辨率高

多光譜成像系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)光譜分辨率大于100nm，高光譜圖像的分辨率一般是在10nm左右，對(duì)于一些性能優(yōu)越的光譜儀，其光譜分辨率甚至高達(dá)2.5nm。

3.圖譜合一

高光譜圖像同時(shí)蘊(yùn)含圖像信息和光譜信息。在表征圖像空間分布影像特征的同時(shí)可以得到每個(gè)單一像元的光譜特征。

基于高光譜圖像的上述優(yōu)點(diǎn)，高光譜成像技術(shù)可以大幅提高地物識(shí)別能力，且隨著高光譜圖像數(shù)據(jù)處理技術(shù)的日趨成熟，其應(yīng)用領(lǐng)域也越來(lái)越廣泛。目前在地質(zhì)勘探、農(nóng)作物產(chǎn)量測(cè)繪、農(nóng)業(yè)監(jiān)測(cè)及檢測(cè)、軍事偽裝識(shí)別、食品安全、生物醫(yī)療、藝術(shù)品鑒定、醫(yī)學(xué)診斷等方面都呈現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景。