作為一種光譜成像工具——高光譜成像儀，它具有處理，再現(xiàn)和可視化等應(yīng)用特點，方便人們直觀的對圖像進(jìn)行分析。在對光譜圖像進(jìn)行分析處理的同時可以獲得光譜信息與圖像信息，光譜成像技術(shù)因此也是光譜分析與圖像分析的有機結(jié)合，在目前市場成為更具有優(yōu)勢的技術(shù)。本文對高光譜成像儀的種類及發(fā)展趨勢進(jìn)行了探討，感興趣的朋友可以了解一下！

高光譜成像儀的種類：

由于分光的原理不同，高光譜成像技術(shù)可以分為：干涉型、調(diào)諧型、棱鏡光柵色散型、三維成像型、計算層析型、二元光學(xué)元件型、濾光片型光譜技術(shù)等。以下主要簡單介紹幾種成像光譜技術(shù)。

1）較早出現(xiàn)的光譜成像技術(shù)——棱鏡、光柵色散型

經(jīng)過棱鏡和光柵狹縫發(fā)生色散后，其入射光在光學(xué)系統(tǒng)的前焦面上，其光束由光學(xué)系統(tǒng)準(zhǔn)直后，在探測器的不同位置上按波長大小順序成像。

在擺掃型（whiskbroom）和推掃型（pushbroom）的成像光譜儀里，分為線列與面陣的色散類型，其原理如下圖所示。

擺掃型光譜儀可以在勘測某一時刻視場內(nèi)目標(biāo)點的光譜分布中使用。由線列探測器輸出同一空間像元的所有光譜分布。

2）干涉型成像光譜儀——邁克爾遜干涉儀

目前，干涉成像光譜技術(shù)在遙感領(lǐng)域中，利用邁克爾遜干涉法、三角共路干涉法、雙折射干涉法三種方法來獲得像元輻射干涉圖。由于邁克爾遜干涉儀應(yīng)用較為廣泛，故作為主要方面介紹。

下圖為邁克爾遜干涉儀的原理圖，為了使時間序列發(fā)生干涉，必須由動鏡來機械掃描，由傅立葉變換理論來得出相應(yīng)物面像元輻射的光譜圖像。

3）濾光片型成像光譜儀

由于本文主要研究聲光可調(diào)濾波器，故將濾光片型的光譜儀進(jìn)行詳細(xì)說明。可調(diào)諧濾光片型、光楔濾光片型都屬于濾光片型成像光譜儀。其中聲光可調(diào)諧、液晶可調(diào)諧、電光可調(diào)諧等濾光片都屬于可調(diào)諧濾光片型中。目前主要使用聲光和液晶可調(diào)諧，濾光片。其制作構(gòu)成原理很簡單，只需將相機與濾光片的方案相互結(jié)合，再加入成像CCD 就可構(gòu)成完整的裝置設(shè)備。

其中，液晶調(diào)諧類的波長切換時間較長，調(diào)制速度較慢，而聲光調(diào)諧類的成像光譜剛好彌補了這一方面的空缺，其具有良好的光學(xué)性能、調(diào)制速度較快，但是其聲光衰減較低，這是由于其特殊的光學(xué)材料所導(dǎo)致，盡管如此，聲光品質(zhì)因數(shù)依然較高，在對地物觀測時能夠獲取良好的光譜圖片，及信息識別。聲光可調(diào)濾波器（AOTF）利用反常布拉格調(diào)制原理，及電信號驅(qū)動頻率與衍射光波長之間的調(diào)諧關(guān)系，即聲波的頻率由電子信號調(diào)節(jié)控制，則在可見光波段或者紅外波段完成連續(xù)的光譜掃描，下圖所示為非共線聲光可調(diào)諧濾光器的晶體與工作原理結(jié)構(gòu)圖。

高光譜成像儀的發(fā)展趨勢：

對未來的發(fā)展趨勢，高光譜成像技術(shù)主要為四個方面來發(fā)展：

（1）通過對大量物質(zhì)光譜特征的獲取，建立標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)庫。

（2）新物質(zhì)、新技能的發(fā)展標(biāo)志著成像光譜儀的誕生，它輕小性能更好。

（3）大量傳感器、存儲介質(zhì)、讀出電路等技能的發(fā)展，促進(jìn)超光譜成像技術(shù)向更高方向發(fā)展。

（4）更高效、快捷處理光譜、圖像數(shù)據(jù)，滿足進(jìn)一步實時處理的需要問。