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焦點熱文：什么是高光譜圖像？有哪些特點？

來源：CSDN 時間：2023-04-20 14:13:05


【資料圖】

本部分主要介紹什么是高光譜圖像，成像原理，以及高光譜圖像的特點。

高光譜圖像

所謂高光譜圖像就是在光譜的維度進行了細致的分割，不僅僅是傳統的黑，白，或者R、G、B的區別，而是在光譜維度上也有N個通道，例如：我們可以把400nm-1000nm分為300個通道，一次，通過高光譜設備獲取的是一個數據立方，不僅有圖像的信息，并且在光譜維度上進行展開，結果不僅可以獲得圖像上每個點的光譜數據，還可以獲得任意一個譜段的影像信息。 高光譜成像技術是基于非常多的窄波段的影像數據技術，它將成像技術與光譜技術相結合，探測目標的二維幾何空間和光譜信息，獲取高分辨率的連續、窄波段的圖像數據。

高光譜成像原理

以光柵色分光原理為例：

在經典物理學中，光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時，不同波長的光會發生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進行衍射分光，形成一條條譜帶。也就是說：空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后，不同波長的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個點，再通過光柵進行衍射分光，形成一個譜帶，照射到探測器上，探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應一個譜段，一條線就對應一個譜面，因此探測器每次成像是空間一條線上的光譜信息，為了獲得空間二維圖像再通過機械推掃，完成整個平面的圖像和光譜數據采集。

數據表現形式：

三維數據中每一個像素，從光譜維這個角度來看，可以看成一種物質在不同波段光譜信號下的表現，如下圖中的土壤、水體、植被等。

分類原理

不同物質在不同波段光譜信號下的不同表現，可以繪制成一條關于光譜波段和光譜值之間的曲線，根據曲線的差異，我們可以高光譜圖像中不同物質進行分類。

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