高光譜成像儀的性能評估參數主要有哪幾個?
發布時間:2023-08-25
瀏覽次數:474
高光譜成像儀?的應用領域和范圍,通常由其系統自身的性能參數決定。高光譜成像儀用于系統評估的性能參數有很多,主要包括工作光譜范圍、光譜分辨率、探測器凝視時間、信噪比和集光本領等幾個主要參數。本文對這幾個主要參數作了詳細的介紹,對此感興趣的朋友不妨了解一下!
高光譜成像儀的應用領域和范圍,通常由其系統自身的性能參數決定。高光譜成像儀用于系統評估的性能參數有很多,主要包括工作光譜范圍、光譜分辨率、探測器凝視時間、信噪比和集光本領等幾個主要參數。本文對這幾個主要參數作了詳細的介紹,對此感興趣的朋友不妨了解一下!
1.工作光譜范圍
工作光譜范圍指光譜儀能夠記錄的光譜范圍,其主要由光學系統中光學元件的光譜透過率或者反射率,及所選探測器的光譜靈敏度范圍決定。
2.光譜分辨率
光譜分辨率為探測光譜輻射能量的最小波長間隔,即光譜探測能力。對于光學系統來說,一般將其定義為光譜通道的波段寬度,即在工作光譜范圍內,其分光元件所得光譜通道越多、波段寬度越窄,光譜分辨率越高;對于探測器來說,其被嚴格定義為儀器達到光譜響應最大值的50%時的波長寬度,探測器能夠識別的波段數越多、波普范圍越窄,地面物體信息越容易區分和識別,針對性越強。
3.信噪比
信噪比(SNR),其定義為成像光譜儀所采集的目標信號(VS)和(VN)的比值,其結果直接影響了目標圖像分類和識別等數據處理效果。光學系統信噪比表達式為:
上式中,δ為探測器的像元尺寸,tin為探測器能量積分時間,τa為大氣的平均透過率,τb為光學系統平均透過率,E為太陽在地面的光普照度,D*為探測器的可探測比,ρ為地物的反射率,z為太陽天頂角,Xt為光譜帶寬,F為光學系統的F數,△f為噪聲等效帶寬。由上式可知,光學系統的F數越小,系統透過率越高,探測器像元尺寸越大、探測效率越高,儀器的信噪比越高。
4.探測器凝視時間
探測器凝視時間指儀器的瞬時視場掃過地元目標時,探測器的光能量積分時間。
凝視時間越長,探測器積分能量越多,光譜響應越強,所獲取的目標圖像信噪比越高。
5.集光本領
集光本領表示光譜儀收集和傳遞光能量的本領,即表明目標自身輻射的光譜亮度和儀器能夠探測的光度數值的關系。對于成像光譜儀來說,集光本領可通過計算狹縫面積和孔徑立體角之積得到,其中狹縫寬度對光譜分辨率有影響,其尺寸應與像元尺寸一致,因此可通過增大光學系統的孔徑立體角提高集光本領。
相關產品
-
紅外光譜的發展、原理、特點、分類
紅外光譜的發展、原理、特點、分類紅外光譜的技術在各領域中的應用相繼經歷了很長時期,逐漸完善著自身技術在領域中的應用,且將低成本高性能作為發展與創新的主要方向。本..
-
近紅外光譜技術的優缺點和應用范圍
?由于近紅外光譜在光纖中良好的傳輸性,近年來也被很多發達國家廣泛應用在產業在線分析中。近紅外定量分析因其快速、正確已被列人世界谷物化學科技標準協會和美國谷物化學..
-
高光譜數據常見預處理方法有哪些?
高光譜在采集數據時會有成百上千個不同的波段數據,數據量巨大從而增加了數據處理的難度。而且在高光譜圖像采集過程中會有來自儀器與環境的干擾,獲得的光譜信號易存在噪聲..
-
高光譜成像儀光譜數據特征波長的選取方法介紹
高光譜成像儀?在對樣品進行側臉時,會采集多波段的光譜數據,全波段數據有較多的冗余信息,因此就需要采用一定的方法來選取樣本光譜的特征波段與紋理特征的重要變量。本文..