多光譜成像技術(shù)的類型及不同類型的優(yōu)缺點(diǎn)
發(fā)布時(shí)間:2024-04-19
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多光譜成像技術(shù)作為一種光譜檢測(cè)技術(shù),可以幾個(gè)或十幾個(gè)波段同時(shí)對(duì)樣品成像,能夠獲得地物的多光譜信息,實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。本文對(duì)多光譜成像技術(shù)的類型及不同類型的優(yōu)缺點(diǎn)做了介紹。
多光譜成像技術(shù)作為一種光譜檢測(cè)技術(shù),可以幾個(gè)或十幾個(gè)波段同時(shí)對(duì)樣品成像,能夠獲得地物的多光譜信息,實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。本文對(duì)多光譜成像技術(shù)的類型及不同類型的優(yōu)缺點(diǎn)做了介紹。
多光譜成像過程中,以幾個(gè)或十幾個(gè)波段同時(shí)對(duì)樣品成像,能夠獲得地物的多光譜信息,實(shí)現(xiàn)了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。引言中已經(jīng)對(duì)各種形式的多光譜系統(tǒng)做了介紹,這里按照光譜獲取方式的不同,分析各種類型的優(yōu)缺點(diǎn),其具體分類如下:
1.多相機(jī)式
由多個(gè)相機(jī)組成,每個(gè)相機(jī)前配置不同帶通溏光片,分別獲取對(duì)應(yīng)譜段信息。這種形式的多光譜相機(jī)能夠?qū)崿F(xiàn)圖譜合一,一次曝光就能獲得所需的空間信息和光譜信息,而且可以針對(duì)不同的探測(cè)要求和目標(biāo)方便的更換濾光片。但是,不同光軸的相機(jī)相互之間具有視角上的偏差,這在后續(xù)的數(shù)據(jù)處理中需要對(duì)多路圖像進(jìn)行視角校正和配準(zhǔn)。同時(shí),多個(gè)相機(jī)的布置,增加了整體系統(tǒng)的體積、質(zhì)量和造價(jià)。
2.濾光片輪和可調(diào)諧濾光片式
特點(diǎn)是共用一個(gè)相機(jī)系統(tǒng),前者是在系統(tǒng)前加入一個(gè)旋轉(zhuǎn)的濾光片轉(zhuǎn)輪,整個(gè)系統(tǒng)只有一個(gè)相機(jī)系統(tǒng),但是顯然要獲取目標(biāo)的多光譜信息,需要對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行多次曝光,且工作時(shí)存在運(yùn)動(dòng)部件,可靠性降低。后者是在系統(tǒng)中加入可調(diào)諧濾光片,包括液晶和聲光可調(diào)諧濾光片,通過調(diào)諧信號(hào)改變通光波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)不同信號(hào)的獲取,也需要對(duì)同一目標(biāo)進(jìn)行多次曝光來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)立方體的獲取,且波段切換速度有限,應(yīng)用受到限制。
3.線性漸變?yōu)V光片和楔形濾光片式
這兩種形式都是在靠近探測(cè)器靶面處,覆蓋一塊或多塊楔形濾光片或者是鍍有漸變?yōu)V光膜的玻璃基底,由于靶面處不同行像元接受透過的不同波長(zhǎng)信號(hào),通過飛機(jī)平臺(tái)推掃就能獲取多個(gè)譜段信息和空間信息。顯然這種形式的多光譜相機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠,但是過分依賴于平臺(tái)推掃,相對(duì)于航空系統(tǒng)而言,要求飛行速度與CCD轉(zhuǎn)移速度嚴(yán)格匹配,姿態(tài)穩(wěn)定性要求過高。
4.單鏡頭多路分光式
采用單鏡頭加上分光棱鏡分光,將光線分成多路,需要多個(gè)探測(cè)器分別接受各個(gè)譜段信息。一次曝光就能獲取全部空間和光譜信息,圖譜合一。但是當(dāng)譜段數(shù)上升時(shí),分光棱鏡復(fù)雜且探測(cè)器數(shù)量過多,造價(jià)昂貴。
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