面陣列探測器加空間推掃型光譜儀原理及特點
發布時間:2024-07-05
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高光譜成像光譜儀也稱高光譜成像儀,其根據成像系統和分光技術的不同,可以分為面陣列探測器加空間推掃型、線列探測器加光機掃描型、光譜空間交叉掃描型和光譜掃描型等四種類型。本文對面陣列探測器加空間推掃型光譜儀做了介紹。
高光譜成像光譜儀也稱高光譜成像儀,其根據成像系統和分光技術的不同,可以分為面陣列探測器加空間推掃型、線列探測器加光機掃描型、光譜空間交叉掃描型和光譜掃描型等四種類型。本文對面陣列探測器加空間推掃型光譜儀做了介紹。
面陣列探測器加空間推掃型光譜儀原理:
在這類光譜儀中,前光學系統(反射鏡和物鏡)把一行地物目標成像在狹縫上,與狹縫對應的探測器陣列自掃描完成一維空間掃描,另一維由運載平臺的運動完成,即由面陣器件的固體自掃描和飛行平臺向前運動完成二維空間掃描。另外,狹縫也是光譜儀的入射狹縫,光譜儀把入射狹縫上的地物像均勻地色散到焦平面探測器上,面陣探測器的另一維完成光譜掃描,即面陣器件的一維完成空間成像,另一維完成光譜的掃描,分光譜器件多數也是光柵和棱鏡。其工作原理如下圖所示。
面陣列探測器加空間推掃型光譜儀特點:
這類成像光譜儀的特點是:空間掃描由器件的固體自掃描完成,像元的凝視時間較長,這樣可以提高系統的靈敏度,或者提高系統的空間分辨率;在可見光波段,由于目前器件很成熟,集成程度也很高,光譜分辨力可以提高到1~2nm的水平;由于沒有光機掃描機構,儀器的體積可以設計很小。
目前在可見光、近紅外波段,此類成像光譜儀很多,有的已經達到商品化水平。其主要不足之處是:紅外波段由于器件的限制,短波紅外靈敏度還不理想,熱紅外暫時不可能;由于光學設計的困難,總視場一般較小。但是,隨著焦平面器件的進一步發展和成熟,這類成像光譜儀所占的比例將會越來越多。為了克服線列陣型成像光譜儀對像元凝視時間少,而面陣推帚型成像光譜儀的總視場又不夠大的缺點,有時采用小面陣并掃型成像光譜儀。
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