快照式光譜成像技術(shù)有哪些類型？快照式光譜成像技術(shù)光譜采集與重構(gòu)過程是怎樣的？下文對(duì)此作了詳細(xì)的介紹，對(duì)高光譜成像知識(shí)感興趣的朋友不妨了解一下！

快照式光譜成像技術(shù)的類型：

傳統(tǒng)快照式光譜成像技術(shù)主要有以下3類：

1.基于圖像分割方式的積分場(chǎng)（IFS）光譜成像技術(shù)、圖像映射（IMS）光譜成像技術(shù)、像素級(jí)濾光（MS-PPF）光譜成像技術(shù)、結(jié)構(gòu)光場(chǎng)（SI-LF）光譜成像技術(shù)等。其通過將像面切割成多個(gè)小塊，對(duì)每一小塊像面由棱鏡、光柵或?yàn)V光片進(jìn)行分光，然后將同一光譜通道的像面進(jìn)行拼接或計(jì)算重構(gòu)，得到高光譜圖像；

2.基于孔徑分割方式的復(fù)眼成像（MSI-TOMBO）光譜成像技術(shù)、像面分塊濾光（MS-ITF）光譜成像技術(shù)、多孔徑漸變?yōu)V光（SI-MALVF）光譜成像技術(shù)、多孔徑傅里葉變換（SHIFT）光譜成像技術(shù)等。其通過微透鏡或像移元件復(fù)制多個(gè)孔徑，對(duì)每一像面利用F-P濾光片、漸變?yōu)V光片、傅里葉干涉儀或二元全息光柵在不同波段下分光成像，然后進(jìn)行光譜組合或計(jì)算重構(gòu)，得到高光譜圖像；

3.基于光路分割方式的分束器（SI-BS）光譜成像技術(shù)、濾光片堆棧（SI-FS）光譜成像技術(shù)、圖像復(fù)分（IRIS）光譜成像技術(shù)等。其通過分束器將成像光束分成多路，每一路通過不同波段的濾光片分別成像，然后進(jìn)行光譜組合，得到高光譜圖像。

快照式光譜成像技術(shù)光譜采集與重構(gòu)過程：

傳統(tǒng)快照式光譜成像技術(shù)相當(dāng)于拓展了光譜采樣單元，以空間換時(shí)間的方式增大了光譜采集效率，這使得在單位時(shí)間內(nèi)入射光能量一定的情況下，到達(dá)單個(gè)探測(cè)器像元的光能量減小，從而導(dǎo)致信噪比下降。究其終因可以從兩方面進(jìn)行分析：

1、光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與探測(cè)器性能；

2、光譜圖像的采集與重構(gòu)方法。

探測(cè)器技術(shù)隨著半導(dǎo)體工藝的發(fā)展，其信噪比指標(biāo)必然有所改善，即使如此，隨著光譜通道的增多，傳統(tǒng)快照式光譜成像技術(shù)在光學(xué)設(shè)計(jì)及結(jié)構(gòu)上將更加龐大復(fù)雜，不利于系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。因此根本的解決方法應(yīng)從光譜圖像的采集與重構(gòu)方式入手。

傳統(tǒng)快照式的光譜成像技術(shù)基于奈奎斯特-香農(nóng)采樣定理，在空間與光譜維上進(jìn)行均勻全采樣，為了得到高分辨率光譜圖像，需要對(duì)目標(biāo)空間與光譜維度進(jìn)行大規(guī)模測(cè)量。傳統(tǒng)快照式光譜成像技術(shù)中光譜的采集與重構(gòu)過程如下：

1.光譜的采集

傳統(tǒng)光譜成像技術(shù)為了實(shí)現(xiàn)光譜采集，采用棱鏡、光柵或窄帶濾光片分光，得到一系列不同波長的窄帶光譜，為了實(shí)現(xiàn)單次曝光采集，傳統(tǒng)快照式光譜成像技術(shù)通過拓展采集焦面進(jìn)行光譜采集，從而導(dǎo)致單位時(shí)間內(nèi)入射至單個(gè)像素的能量小，信噪比低；

2.光譜的重構(gòu)

傳統(tǒng)光譜成像技術(shù)對(duì)空間信息與光譜信息均勻采樣，忽略了目標(biāo)的光譜稀疏特性，因而在滿足高光譜分辨率的同時(shí)，犧牲了空間分辨率和信噪比。