多光譜成像技術(shù)自從面世以來(lái),便被應用于空間遙感領(lǐng)域。而隨著(zhù)搭載平臺的小型化和野外應用的需求,光譜成像儀在農業(yè)、林業(yè)、軍事、醫藥、科研等領(lǐng)域的需求也越來(lái)越大。而在此之前成像技術(shù)并沒(méi)有那么高,只能對特定的單一的譜段進(jìn)行成像。雖然分辨率高但是數據量大難以進(jìn)行分析、存儲、檢索,而多光譜成像是將所有的信息結合在一起,這不僅僅是二維空間信息,同時(shí)也把光譜的輻射信息也包含在內,從而在更寬的譜段范圍內成像。
光譜特性
我們知道像素運用復雜的大氣準則來(lái),復原反射光譜和輻射光譜所的到的數據分析,得到不同物質(zhì)的反射率不同,稱(chēng)之為光譜特征。如果有足夠的光譜特證,可用于識別場(chǎng)景中的材質(zhì),其中包括光譜范圍、寬度、分辨率。范圍是指相機獲取圖像來(lái)自的光譜段,譜段的寬度反映了譜段設置的要求、通過(guò)努力衡量大氣中物質(zhì)的光譜特性還有傳感器的光譜響應,就要考慮 大氣中的吸收和散射。
光學(xué)系統是指由透鏡、反射鏡、棱鏡和光闌等多種光學(xué)元件按一定次序組合成的系統。通常用來(lái)成像或做光學(xué)信息處 理。曲率中心在同一直線(xiàn)上的兩個(gè)或兩個(gè)以上折射(或反射)球面組成的光學(xué)系統稱(chēng)為共軸球面系統,曲率中心所在的那條直線(xiàn)稱(chēng)為光軸。其中參數包括焦距、視場(chǎng)角、相對孔徑等。
多光譜相機的反射光學(xué)系統
如果光學(xué)系統中的光學(xué)鏡片為反射鏡,則此系統稱(chēng)之為反射系統,反射式光學(xué)系統zui大的優(yōu)勢就在于其光譜范圍很大,對各個(gè)譜段都適用,并且不需要矯正二級光譜,但是因選用的是非球面鏡片,會(huì )使系統的加工和裝配變得十分困難,增加制作工藝難度 。
多光譜相機的分光系統
對于多光譜相機來(lái)說(shuō)除了光學(xué)系統以外,分光系統也十分重要,因為多光譜相機需要對各個(gè)譜段進(jìn)行成像分析,zui終將這些圖像數據結合在一起,這就要求能將光線(xiàn)進(jìn)行分光的器件,無(wú)論采用哪種分光模式都必須滿(mǎn)足配準的需求。
zui早出現的分光方式是利用棱鏡或者是光柵分光,相對來(lái)說(shuō)技術(shù)比較成熟,應用也比較廣泛,隨著(zhù)發(fā)展也有了邁克爾遜雙光束干涉分光、offner凸光柵光譜成像系統等。