高光譜成像儀作為一種光電檢測(cè)儀器，在獲取目標(biāo)對(duì)象外在的圖像信息同時(shí)，可以探測(cè)圖像上每一點(diǎn)的光譜反射率，有效實(shí)現(xiàn)了“圖譜合一”，能夠在線獲取目標(biāo)的內(nèi)外部信息，具有無(wú)損、快速、識(shí)別精度高的優(yōu)勢(shì)。那么，高光譜成像儀按照掃描方式和分光器件的不同可以分為哪些類(lèi)型？本文為大家做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

高光譜成像儀按照掃描方式不同的分類(lèi)：

光譜成像系統(tǒng)根據(jù)掃描方式即光譜圖像采集方式的不同分類(lèi)，可分成撣掃式成像光譜儀、推掃式成像光譜儀和凝采式成像光譜儀三種類(lèi)型。

撣掃式成像光譜儀的成像原理圖如下圖所示，其核心元件是線陣探測(cè)器，它能使不同波長(zhǎng)的入射光照射到線陣探測(cè)器件上。對(duì)于地面某一特定時(shí)刻視場(chǎng)內(nèi)的入射光和經(jīng)過(guò)分光元件分光后各波長(zhǎng)的光強(qiáng)度能同時(shí)探測(cè)到，當(dāng)傳感器平臺(tái)向運(yùn)動(dòng)方向前進(jìn)時(shí)每一個(gè)像元逐點(diǎn)成像，并獲得連續(xù)的、窄波段的光譜圖像。

推掃式成像光譜儀的成像原理圖如下圖所示，圖中的面陣列探測(cè)器是二維的，一維是光譜維，一維是空間維，工作方式為推掃式，在探測(cè)過(guò)程中，地面待測(cè)目標(biāo)的反射光或者自發(fā)輻射光經(jīng)過(guò)色散元件后分散成一段段窄波段并聚焦到面陣排列的探測(cè)器上。一次掃描可以獲得一個(gè)空間方向和光譜方向的二維圖像，然后再在飛行方向以一定的速度移動(dòng)就可以得到完整的三維立體圖像。使用推掃式的方法進(jìn)行成像，攝像時(shí)間長(zhǎng)，明顯提高了該系統(tǒng)的空間分辨率和靈敏度。

高光譜成像儀按照分光器件不同的分類(lèi)：

成像光譜儀的核心元件-分光器件，其發(fā)展過(guò)程從最開(kāi)始的色散棱鏡到隨后的衍射光柵，之后從采用干涉調(diào)制元件再到可調(diào)諧濾光器的廣泛應(yīng)用，分別對(duì)應(yīng)分光器件的三大類(lèi)型：色散型成像光譜儀、干涉型成像光譜儀和可調(diào)諧濾光器型成像光譜儀。

色散型成像光譜儀作為最開(kāi)始使用的成像光譜儀，是一種常見(jiàn)的成像光譜儀，它的分光元件是三棱鏡或者光柵，如上圖所示，上圖不僅是推掃式成像光譜儀的原理圖，也是色散型成像光譜儀的成像原理圖，其中的分光元件使用的就是色散元件（三棱鏡或者光柵）。自然光照射到地面目標(biāo)物后，目標(biāo)物體反射的光通過(guò)指向鏡的反射成像在物鏡后面的狹縫平面上，形成的像能夠穿過(guò)該狹縫，但是其他的干擾光比如環(huán)境光不能通過(guò)狹縫，因此地面目標(biāo)物體形成的像經(jīng)過(guò)狹縫后將獲得一維的空間信息。在經(jīng)過(guò)狹縫后，地面目標(biāo)物形成的一條一條的像經(jīng)過(guò)擴(kuò)束準(zhǔn)直鏡后照射到分光元件（色散元件為棱鏡或者光柵），經(jīng)過(guò)色散元件色散后再由像鏡會(huì)聚為一條條的光譜像并且將這些光譜像成像到面陣列探測(cè)器上。

在基于光的干涉原理基礎(chǔ)上，干涉型成像光譜儀利用干涉圖和復(fù)原光譜之間的傅里葉變換關(guān)系，再計(jì)算兩者的傅里葉積分從而得到被測(cè)對(duì)象的光譜信息。干涉型成像光譜儀根據(jù)調(diào)制方式的不同可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)是基于邁克爾遜干涉儀的時(shí)間調(diào)制型干涉成像光譜儀，另一類(lèi)是基于橫向剪切干涉儀的空間調(diào)制型干涉成像光譜儀。

可調(diào)諧濾光器型成像光譜儀在近幾年來(lái)得到了快速的發(fā)展，它的原理是將可調(diào)諧濾光器放在探測(cè)器前，通過(guò)調(diào)節(jié)可調(diào)諧濾光器的透過(guò)波長(zhǎng)以獲得不同波長(zhǎng)的光譜圖像，其基本成像系統(tǒng)如下圖所示。

可調(diào)諧濾光器可分為聲光可調(diào)諧濾光器（AOTF）和液晶可調(diào)諧濾光器（LCTF）兩種。AOTF是根據(jù)各向異性雙折射晶體聲光衍射的原理制成的，LCTF是根據(jù)偏振光的干涉原理制成的。