什么是高光譜成像技術？高光譜成像技術作為一種新型的無損檢測技術，它所獲得的圖像數據不僅包含了樣品的圖像信息，同時也包含了樣品的光譜信息，具有“圖譜合一”的特性，在農業生產、考古等領域具有廣泛的應用。本文對高光譜成像技術的含義及其在生活中的具體應用做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

什么是高光譜成像技術？

高光譜成像技術是將圖像技術和光譜技術結合起來的一門新技術，圖像是按光譜順序排列的像數據“立方體”。高光譜數據一般含有幾十甚至幾百個波段，其光譜分辨率一般為1～10nm。通過高光譜成像系統獲取待測物的高光譜圖像包含了待測物的豐富的空間、光譜和輻射三重信息。這些信息不僅表現了地物空間分布的影像特征，同時也可能以其中某一像元或像元組為目標獲取它們的輻射強度以及光潛特征。

影像、輻射與光譜是高光譜圖像中的3個重要特征，這3個特征的有機結合就是高光譜圖像高光譜圖像具有高空間分辨率和時間分辨率、圖譜合一等特點，能為各項應用提供更詳細的信息。光譜的覆蓋范圍為可見光到熱紅外的全部電磁輻射波譜，可以獲取連續的光譜信息，這是高光譜遙感數據與常規遙感數據的主要區別。

由于高光譜成像系統所獲得的高光譜圖像能對圖像中的每個像素提供連續的光譜曲線，且在待測物上獲得空間信息的同時又能獲得比多光譜更為豐富的光譜信息。這些數據信息用來形成復雜模型，來進行判別、分類、識別圖像中的材料。

高光譜圖像技術集成了傳統的圖像和光譜技術，可同時獲得被測物體的空間和光譜信息，相比傳統的多光譜技術不能同時兼顧共線性消除和信息充分獲取的矛盾，高光譜圖像技術因其高的光譜分辨率已成為農產品品質評估和安全檢測的強有力工具。

高光譜成像技術在生活中的具體應用：

1.在農業領域應用

在農業領域，高光譜圖像目標檢測技術主要應用在農作物長勢狀況監測、農作物脅迫監測、農作物產量初級估算、植被覆蓋率監測以及農產品的無損檢測等方面。高光譜技術憑借其在光譜分辨率中的優勢為精細化農業的發展提供著技術保障，在獲取農作物信息，增加農作物產量、改善農作物品質，預防農作物災害，保護農業資源以及降低農產品投入成本等方面中發揮著重要的作用，為農業和其他相關部門的決策提供可靠的依據。

2.在環境減災領域應用

在環境減災領域，高光譜目標檢測技術可以對災害進行預警、實時監測以及對災后現狀進行評估，從而達到防災減災的目的。2008年9月，我國發射的環境一號A衛星上搭載的高光譜傳感器，是我國第一臺對地觀測的星載高光譜成像儀，該傳感器的投入使用，極大地豐富了我國防災減災工作的數據來源。隨著該衛星的發射成功和良好運行，以及后續衛星發射計劃的逐步推進，環境與減災衛星中的高光譜傳感器將在防災減災領域發揮著越來越大的作用。

3.在考古領域應用

在考古領域，由于人為因素，地下埋藏的遺跡與周圍環境往往會產生土壤的板結與疏松、肥沃與貧瘠，含水量多與少的差異，導致樹木與灌木叢生長與分布情況發生異常，或者會使農作物與野草的高度、密度和色彩出現差異，而且遺跡往往具有特殊的微地貌和幾何形狀特征。這些差異會影響它們對太陽輻射光譜的吸收特性，從而引起表層地物波譜特征的微弱變化，高光譜目標檢測技術可以通過探測和識別微弱的地物光譜異常，實現在沒有任何地表“常規”考古線索情況下的地下文物探測。

4.在醫學領域應用

在醫學領域，高光譜圖像的高光譜分辨率能夠辨別病變細胞與正常細胞之間的光譜差異性，從而達到對疾病診斷的目的。目前，高光譜目標檢測技術在實現某些疾病的早期診斷、病情檢測、療效評估以及發病機理的研究當中都有應用。這些研究與應用將為各種疾病的成因和更精確的診斷提供新的依據和標準，對提高疾病的診斷水平具有重要的意義，將日益成為醫學應用與研究的熱點。

5.在資源勘探領域應用

在資源勘探領域，高光譜目標檢測技術在礦產勘探、礦物識別以及海洋資源勘探中都有較成功的應用。礦物光譜研究表明，巖石礦物在0.4～2.5um之間具有一系列可診斷性光譜特征信息，而且這些特征的帶寬多在10～20nm之間，高光譜圖像的光譜維能夠使得這些特征波段得到很好的體現，這是利用高光譜目標檢測技術進行資源勘探的基礎。