高光譜成像與成像光譜解釋
發(fā)布時(shí)間:2023-10-18
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高光譜成像和成像光譜是兩種類似的遙感方法,兩者都用于獲取地球表面的詳細(xì)信息。這些術(shù)語(yǔ)經(jīng)?;Q使用,但存在細(xì)微的差異。
高光譜成像和成像光譜是兩種類似的遙感方法,兩者都用于獲取地球表面的詳細(xì)信息。這些術(shù)語(yǔ)經(jīng)常互換使用,但存在細(xì)微的差異。
“成像光譜”是一個(gè)更全面的術(shù)語(yǔ),涵蓋 HSI,是從圖像的每個(gè)像素收集光譜信息的過(guò)程。雖然成像光譜包括 HSI,但它還涵蓋多光譜圖像,通過(guò)更少、更寬和離散的光譜帶收集信息。成像光譜學(xué)專注于光譜信息的深入分析,可以使用光譜儀和光譜分析儀從奇點(diǎn)源收集光譜信息。HSI 僅指在許多窄且連續(xù)的光譜帶上進(jìn)行的測(cè)量。
由于 HSI 在數(shù)百個(gè)光譜帶中提供有關(guān)場(chǎng)景的大量信息,因此圖像本質(zhì)上變得難以可視化。為了分析所有光譜帶的所有信息,需要精細(xì)的圖像處理。HSI 使用的常見(jiàn)數(shù)據(jù)格式是光譜立方體和反射率曲線。
光譜立方體
通過(guò)空氣或星載傳感器的連續(xù)交叉軌道掃描,可以通過(guò)將不同波長(zhǎng)的 2D 空間圖像堆疊在一起來(lái)創(chuàng)建 3D 立方體。圖1(b) 用空間 xy 平面和光譜 z 軸說(shuō)明了這一點(diǎn),其中將高反射率描繪為紅色,將低反射率描繪為藍(lán)色。
圖 1:高光譜數(shù)據(jù)立方體構(gòu)造
反射率曲線
對(duì)于高光譜圖像中測(cè)量的每個(gè)波長(zhǎng)帶,都會(huì)生成光譜反射率圖像。這意味著可以為圖像中的每個(gè)像素繪制完整的反射率曲線。反射率曲線允許逐像素進(jìn)行深入的場(chǎng)景分析,并且通常與光譜立方體配對(duì)以分析感興趣的區(qū)域。反射率曲線可以想象為在 z(光譜)軸上從光譜立方體中取出切片,隔離 2D 圖像的特定像素或區(qū)域的反射率信息。
圖 2:圖1(a) 中感興趣區(qū)域的 HSI 反射率曲線
圖1顯示了高光譜數(shù)據(jù)立方體的分解圖,其中包含從 3D 堆棧獲取的 2D 單波段圖像以及圖像中單個(gè)像素的反射率曲線。
圖3:高光譜數(shù)據(jù)立方體的分解圖
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