高光譜圖像技術(shù)集中了光學、電子學、信息處理以及計算機科學技術(shù)，把傳統(tǒng)的二維成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機地結(jié)合在一起而形成的先進無損檢測技術(shù)。具有超多波段、光譜高分辨率和圖譜合一的特點。本文對高光譜圖像技術(shù)的系統(tǒng)組成及高光譜圖像數(shù)據(jù)的處理方法做了介紹，對此感興趣的朋友可以了解一下！

高光譜圖像技術(shù)的系統(tǒng)組成：

基于高光譜圖像的無損檢測系統(tǒng)主要包括硬件平臺（高光譜圖像的獲取）和軟件數(shù)據(jù)處理（高光譜圖像數(shù)據(jù)分析）兩部分。

硬件平臺主要由光源、分光部件、CCD、圖像采集系統(tǒng)和計算機所組成。根據(jù)分光部件的不同，其硬件平臺又有2種不同的組建方式，即基于濾光片的高光譜圖像獲取系統(tǒng)和基于成像光譜儀的高光譜圖像獲取系統(tǒng)。基于濾光片的高光譜圖像獲取系統(tǒng)是通過連續(xù)采集一系列波長條件下的二維圖像，再對應(yīng)于不同波長得到三維檢測信息。這種方法所采用的成像裝置主要由CCD和可用于波長選擇的部件組成，如下圖所示。

基于成像光譜儀的高光譜圖像獲取系統(tǒng)是采用“推掃式”成像方法獲取高光譜圖像。探測器在光學焦面的垂直方向橫向排列完成橫向掃描，可以獲取目標在對應(yīng)條狀空間中每個像素在各個波長下的圖像信息；同時在系統(tǒng)傳送帶前進過程中，探測器完成縱向掃描，綜合縱橫掃描信息可得到檢測目標的三維高光譜圖像信息。這種成像裝置由包含分光系統(tǒng)和成像系統(tǒng)的成像光譜儀組成，通過光纖與光源的耦合，激發(fā)光源發(fā)出的光功率最大限度地通過光纖傳輸，最終照射在待測物上，從而提高發(fā)射光的產(chǎn)生效率，如下圖所示。

高光譜圖像數(shù)據(jù)的處理方法：

高光譜圖像數(shù)據(jù)分析是高光譜圖像檢測系統(tǒng)中重要的組成部分，軟件數(shù)據(jù)處理方法是依據(jù)高光譜圖像特點提出的。高光譜圖像技術(shù)雖然在信息上有獨特的優(yōu)越性，但是由于高光譜圖像數(shù)據(jù)具有波段數(shù)多、光譜分辨率高和數(shù)據(jù)量大等特點，給數(shù)據(jù)分析和處理帶來不便。因此，選擇合理的圖像數(shù)據(jù)處理方法對高光譜圖像無損檢測系統(tǒng)非常重要。

目前高光譜圖像數(shù)據(jù)處理方法主要有2類：基于光譜空間的檢測方法與基于特征空間的檢測方法。基于光譜空間的檢測方法在高光譜圖像檢測中是比較常用的方法，其需要預(yù)先知道檢測對象品質(zhì)的實測光譜參數(shù)，通過對實測光譜與參考光譜之間的匹配或?qū)崪y光譜與光譜數(shù)據(jù)庫中標準光譜間的比較，計算兩者之間的相似性或差異性，用來檢測目標物質(zhì)的品質(zhì)。基于特征空間檢測方法的基本思想是從特征空間的分布規(guī)律出發(fā)，通過提取同一檢測對象圖像上不同品質(zhì)指標呈現(xiàn)的不同分布特性，進而實現(xiàn)目標對象的品質(zhì)檢測和識別。此方法首先需要分析檢測對象不同品質(zhì)指標表現(xiàn)出來的特征及其與背景特征間的分布差異，然后通過相應(yīng)的特征提取方法突出圖像中的檢測目標的特征，最后通過圖像分割算法提取檢測目標的品質(zhì)指標。

總體來說，目前高光譜圖像處理方法主要包括：主成分分析、小波變換、獨立成分分析等。此外，近年來又發(fā)展起來一種支持向量機的方法，它適用于小樣本檢測，也成為了高光譜圖像檢測技術(shù)的一個重要研究方向。