紅外高光譜成像儀作為一種光學(xué)分析儀器，不僅可以獲取物質(zhì)的光譜信息，還可以獲取物質(zhì)的圖譜信息，對樣品進行精細的光譜和空間分析。本文對紅外高光譜成像儀的成像原理做了解析。

紅外高光譜成像是一種結(jié)合了光譜技術(shù)和成像技術(shù)的高級遙感方法，其原理主要基于不同物質(zhì)在特定波長范圍內(nèi)的紅外輻射特性。具體過程如下：

紅外輻射與物質(zhì)相互作用：

物質(zhì)吸收、發(fā)射和散射紅外光時，會根據(jù)其分子結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分呈現(xiàn)出特征性的光譜響應(yīng)。這種光譜響應(yīng)可以在紅外波段內(nèi)形成獨特的“指紋”信息，從而反映物質(zhì)的類型和狀態(tài)。

高光譜成像采集：

紅外高光譜成像系統(tǒng)通過分光元件將接收到的紅外輻射分解為多個窄波段，并在每個波段上獲取一幅圖像。由此獲得的數(shù)據(jù)集包含了目標(biāo)區(qū)域每個像素點的光譜數(shù)據(jù)，形成了所謂的高光譜立方體（Hyperspectral Cube），即三維數(shù)據(jù)集（兩個空間維度加一個光譜維度）。

數(shù)據(jù)處理與分析：

原始數(shù)據(jù)通常需要經(jīng)過一系列預(yù)處理步驟，如噪聲去除、大氣校正、幾何校正等，以提高數(shù)據(jù)質(zhì)量和適用性。利用各種光譜分析技術(shù)（如連續(xù)窗函數(shù)分析、主成分分析、匹配濾波器、混合像元分解等）提取和識別出圖像中各部分的光譜特征，進而對地物進行分類和識別。