高光譜成像技術(shù)是一種將光譜與空間分辨相結(jié)合的光譜分析技術(shù)，與傳統(tǒng)光譜分析技術(shù)類似，高光譜成像技術(shù)從原理上也大致可分為三類：色散型成像技術(shù)、濾光片型成像技術(shù)和干涉型成像技術(shù)。本文對(duì)這三種類型做了簡要的介紹，對(duì)此感興趣的朋友可以了解一下！

色散型高光譜成像技術(shù)：

光譜分析單元為色散元件，一般采用光柵或棱鏡作為色散單元，入射的輻射光經(jīng)過準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直后，經(jīng)棱鏡和光柵狹縫色散后將復(fù)色光色散成按波長大小依次排列的單色光譜線。通過平場光學(xué)設(shè)計(jì)使光譜平直地分布在平面圖像傳感器上，在獲得光譜分辨的同時(shí)獲得空間分辨力。色散型成像光譜儀器基本結(jié)構(gòu)示意圖如下圖所示。

光柵根據(jù)其分光方式的不同分為透射式和反射式，如下圖所示。

下圖是透射式光柵線掃描成像光譜儀的結(jié)構(gòu)圖，光經(jīng)過目標(biāo)物體后進(jìn)入物鏡，經(jīng)過透射式光柵和一系列棱鏡到達(dá)探測器。

下圖是反射式光柵的示意圖，反射式光柵線掃描成像光譜儀的結(jié)構(gòu)和透射式不同地方就是在入射狹縫之前的這一部分，入射狹縫和光柵在同一側(cè)。

色散型系統(tǒng)一般采用掃描方式工作，又分為擺掃描方式和推掃描方式，通過掃描得到高光譜成像立方體。擺掃描方式即采用線陣列探測器使用空間擺掃方式成像，擺掃型成像光譜儀有視場（FOV）大、像元配準(zhǔn)好、光譜波段范圍寬、探測元件定標(biāo)方便、數(shù)據(jù)穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)。推掃描方式成像光譜儀采用面陣探測器成像，探測器垂直于運(yùn)動(dòng)方向掃描，它的空間掃描方向就是平臺(tái)運(yùn)動(dòng)方向。線掃描型成像光譜儀的優(yōu)點(diǎn)首先是像元的凝視時(shí)間大大增長，有利于提高系統(tǒng)的空間分辨率和光譜分辨率；其次沒有光機(jī)掃描機(jī)構(gòu)，儀器機(jī)械構(gòu)造簡單。推掃描型成像光譜儀的缺點(diǎn)主要是：增大FOV比較困難，一般在30°左右；面陣CCD的器件標(biāo)定困難，面陣相機(jī)拍攝速率較慢實(shí)時(shí)性較低。

濾光片型高光譜成像技術(shù)：

濾光片型成像光譜儀是每次只測量目標(biāo)上的一個(gè)行的像元的光譜分布，它采用相機(jī)加濾光片的方案，分為傳統(tǒng)濾光片型和可調(diào)諧濾光片型。可調(diào)諧濾光片的種類很多，有聲光可調(diào)諧濾光片（AOTF）、液晶可調(diào)諧濾光片（LCTF）、電光可調(diào)諧濾光片和法布里-珀羅（Fabry-Perot）可調(diào)諧濾光片等，應(yīng)用在成像光譜儀上的主要有聲光可調(diào)諧濾光片和液晶可調(diào)諧濾光片。

干涉型高光譜成像技術(shù)：

干涉型成像光譜中每個(gè)像元的光譜分布是對(duì)像元輻射的干涉圖與其各個(gè)光譜圖之間進(jìn)行傅里葉（Fourier）變換運(yùn)算得到的。干涉型成像光譜技術(shù)作為新一代的成像光譜技術(shù)，其光譜分辨率與通光孔徑無關(guān)，克服了色散型成像光譜技術(shù)的通光孔徑和光譜分辨率的制約，具有光通量高、視場（FOV）大、光譜分辨率高、光譜成像速度快等優(yōu)點(diǎn)成為成像光譜技術(shù)的發(fā)展方向，但由于干涉高光譜圖像是三維的圖像數(shù)據(jù)，對(duì)其進(jìn)行傅里葉變換需要計(jì)算大量的數(shù)據(jù)量?；窘Y(jié)構(gòu)如下圖所示。

根據(jù)獲取像元干涉圖方法的不同，干涉型成像光譜儀又分為邁克爾遜干涉型、雙折射干涉型和三角共路干涉型。