高光譜成像儀作為一種光電檢測儀器，在獲取目標對象外在的圖像信息同時，可以探測圖像上每一點的光譜反射率，有效實現(xiàn)了“圖譜合一”，能夠在線獲取目標的內(nèi)外部信息，具有無損、快速、識別精度高的優(yōu)勢。那么，高光譜成像儀按照掃描方式和分光器件的不同可以分為哪些類型？本文為大家做了介紹，感興趣的朋友可以了解一下！

高光譜成像儀按照掃描方式不同的分類：

光譜成像系統(tǒng)根據(jù)掃描方式即光譜圖像采集方式的不同分類，可分成撣掃式成像光譜儀、推掃式成像光譜儀和凝采式成像光譜儀三種類型。

撣掃式成像光譜儀的成像原理圖如下圖所示，其核心元件是線陣探測器，它能使不同波長的入射光照射到線陣探測器件上。對于地面某一特定時刻視場內(nèi)的入射光和經(jīng)過分光元件分光后各波長的光強度能同時探測到，當(dāng)傳感器平臺向運動方向前進時每一個像元逐點成像，并獲得連續(xù)的、窄波段的光譜圖像。

推掃式成像光譜儀的成像原理圖如下圖所示，圖中的面陣列探測器是二維的，一維是光譜維，一維是空間維，工作方式為推掃式，在探測過程中，地面待測目標的反射光或者自發(fā)輻射光經(jīng)過色散元件后分散成一段段窄波段并聚焦到面陣排列的探測器上。一次掃描可以獲得一個空間方向和光譜方向的二維圖像，然后再在飛行方向以一定的速度移動就可以得到完整的三維立體圖像。使用推掃式的方法進行成像，攝像時間長，明顯提高了該系統(tǒng)的空間分辨率和靈敏度。

高光譜成像儀按照分光器件不同的分類：

成像光譜儀的核心元件-分光器件，其發(fā)展過程從最開始的色散棱鏡到隨后的衍射光柵，之后從采用干涉調(diào)制元件再到可調(diào)諧濾光器的廣泛應(yīng)用，分別對應(yīng)分光器件的三大類型：色散型成像光譜儀、干涉型成像光譜儀和可調(diào)諧濾光器型成像光譜儀。

色散型成像光譜儀作為最開始使用的成像光譜儀，是一種常見的成像光譜儀，它的分光元件是三棱鏡或者光柵，如上圖所示，上圖不僅是推掃式成像光譜儀的原理圖，也是色散型成像光譜儀的成像原理圖，其中的分光元件使用的就是色散元件（三棱鏡或者光柵）。自然光照射到地面目標物后，目標物體反射的光通過指向鏡的反射成像在物鏡后面的狹縫平面上，形成的像能夠穿過該狹縫，但是其他的干擾光比如環(huán)境光不能通過狹縫，因此地面目標物體形成的像經(jīng)過狹縫后將獲得一維的空間信息。在經(jīng)過狹縫后，地面目標物形成的一條一條的像經(jīng)過擴束準直鏡后照射到分光元件（色散元件為棱鏡或者光柵），經(jīng)過色散元件色散后再由像鏡會聚為一條條的光譜像并且將這些光譜像成像到面陣列探測器上。

在基于光的干涉原理基礎(chǔ)上，干涉型成像光譜儀利用干涉圖和復(fù)原光譜之間的傅里葉變換關(guān)系，再計算兩者的傅里葉積分從而得到被測對象的光譜信息。干涉型成像光譜儀根據(jù)調(diào)制方式的不同可分為兩大類，一類是基于邁克爾遜干涉儀的時間調(diào)制型干涉成像光譜儀，另一類是基于橫向剪切干涉儀的空間調(diào)制型干涉成像光譜儀。

可調(diào)諧濾光器型成像光譜儀在近幾年來得到了快速的發(fā)展，它的原理是將可調(diào)諧濾光器放在探測器前，通過調(diào)節(jié)可調(diào)諧濾光器的透過波長以獲得不同波長的光譜圖像，其基本成像系統(tǒng)如下圖所示。

可調(diào)諧濾光器可分為聲光可調(diào)諧濾光器（AOTF）和液晶可調(diào)諧濾光器（LCTF）兩種。AOTF是根據(jù)各向異性雙折射晶體聲光衍射的原理制成的，LCTF是根據(jù)偏振光的干涉原理制成的。