近年來(lái)，高光譜成像技術(shù)由于其擁有超多波段、超高的光譜分辨能力和圖像與光譜合一的優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)用高光譜成像技術(shù)對(duì)樣本進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)和識(shí)別是很好的選擇，可達(dá)到快速、無(wú)損的精確性和高效性。本文對(duì)高光譜成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)做了介紹。

高光譜成像技術(shù)的原理：

高光譜成像技術(shù)是將早前的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)適機(jī)的綜合起來(lái)的一項(xiàng)新技術(shù)，它的原理是利用電磁波譜對(duì)被測(cè)物的特性以成像形式表現(xiàn)出來(lái)，然后對(duì)被測(cè)物的光譜特性進(jìn)行研究，高光譜成像技術(shù)的是以多光譜成像技術(shù)為基礎(chǔ)，從紫外到近紅外（200-2500nm）的光譜范圍內(nèi)，運(yùn)用成像光譜儀對(duì)目標(biāo)物體連續(xù)成像，每幅高光譜圖像都包括光譜覆蓋范圍內(nèi)的數(shù)十甚至數(shù)百條光譜波段。

當(dāng)有入射光作用在待測(cè)物表面時(shí)，其中只有少數(shù)光能量被待測(cè)物表面反射掉和部分光能量發(fā)生鏡面反射等現(xiàn)象外，剩余的光能量進(jìn)入到待測(cè)物內(nèi)部發(fā)生光的吸收和漫反射現(xiàn)象。光的吸收主要與待測(cè)物本身所含有的化學(xué)成分有關(guān)，而光的漫反射主要與待測(cè)物的結(jié)構(gòu)和物理性質(zhì)有關(guān)。最終可以獲得待測(cè)物空間圖像和待測(cè)物體的光譜信息，如下圖所示，其中的二維空間矢量矩陣代表了該像素點(diǎn)的光譜信息。高光譜成像技術(shù)擁有超多波段、高的光譜分辨能力、波段窄、光譜范圍廣和圖譜合一等特點(diǎn)。

高光譜成像技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：

1.寬光譜范圍：

地質(zhì)、礦產(chǎn)勘探是高光譜技術(shù)主要的應(yīng)用領(lǐng)域之一，紅外波段的高光譜成像是重要組成部分。在波長(zhǎng)0.4～2.5μm范圍內(nèi)，高光譜成像儀只能辨別很少一部分礦物，巖礦信息提取受到限制。而熱紅外波段光譜成像能夠很容易區(qū)分識(shí)別硅酸鹽、硫酸鹽、碳酸鹽、磷酸鹽、氧化物、氫氧化物等礦物。另外熱紅外波段的發(fā)射率光譜混合具有線(xiàn)性混合的特點(diǎn)，一定程度上解決了光譜非線(xiàn)性混合難題。紫外譜段的高光譜成像，能夠有效辨別NO2、SO2等污染氣體，在污染監(jiān)測(cè)方面發(fā)揮重要作用。因此，寬光譜范圍是高光譜成像技術(shù)的發(fā)展方向之一，能夠有效解決因?yàn)樽V段覆蓋不全而引起的目標(biāo)分辨的問(wèn)題，并滿(mǎn)足在不同譜段范圍內(nèi)的觀測(cè)要求。

2.高分辨率

高光譜成像儀的分辨率包括空間分辨率與譜段間隔，不同的應(yīng)用目標(biāo)對(duì)于分辨率的要求是不同的。但目前的高光譜成像技術(shù)的分辨率并不能滿(mǎn)足所有的應(yīng)用需求，例如軍事領(lǐng)域?qū)τ诳臻g分辨率的要求往往很高，而在大氣監(jiān)測(cè)和水資源檢測(cè)等領(lǐng)域則需要滿(mǎn)足高譜段間隔的要求。

3.多傳感器融合

多傳感器融合即是將高光譜成像儀與全色相機(jī)、多光譜成像儀等儀器相結(jié)合，共用同一個(gè)望遠(yuǎn)系統(tǒng)，例如目前國(guó)際上多采用兩個(gè)光譜儀共用同一望遠(yuǎn)系統(tǒng)的方案。這樣可以針對(duì)同一目標(biāo)，獲取多種圖像數(shù)據(jù)并進(jìn)行比對(duì)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)更加緊湊，可以更好的發(fā)揮高光譜成像技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。