高光谱成像系统怎么分类？高光谱成像系统分类

高光谱成像系统在对样品进行测量时，可以获取样品的光谱信息和图像信息，对样品进行定性与定量的分析，具有图谱合一的特点。其更具波段数、工作方式、分光原件等的不同，可以分为不同的类型。本文对高光谱成像系统分类做了介绍。

基于波段数和光谱分辨率的分类：

根据光谱波段的数量和光谱分辨率，光谱成像系统大致可以分成三类，分别是多光谱成像系统、高光谱成像系统和超光谱成像系统。多光谱成像系统光谱通道个数10-50个，光谱分辨率（△λλ）0.1以内；高光谱成像系统光谱通道个数100-200个，光谱分辨率（△λλ）0.01以内；超光谱成像系统光谱通道个数1000-10000个，光谱分辨率（△λλ）0.001以内。

基于探测器工作方式的分类：

按照光谱图像的采集方式不同，光谱成像系统主要可以分为掸扫式、推扫式和凝采式。

掸扫式光谱成像系统的核心部件是线状的光电探测系统。其将视场内的辐射分光后记录下来，在传感器向前推进的过程中完成逐个像元逐点成像，从而获取多个窄带波段下的光谱图像。

推扫式光谱成像系统是以推扫的方式工作，被测目标的辐射根据波长成像于探测器上，每次采集一行光谱图像。

凝采式光谱成像系统多采用单色仪、窄带滤波片或者电可调滤波器实现光谱通道的切换，在光谱通道切换的过程中实现光谱图像的采集，每次采集整幅单个光谱通道下的光谱图像。

基于系统分光器件的分类：

成像光谱系统中所用的分光元件主要有棱镜、光栅、声光可调谐滤波器（AOTF）、液晶可调谐滤波器（LCTF）和干涉调制元件。

棱镜和光栅是光谱分析仪器中的传统分光元件”，具有光谱分辨率高、技术成熟的特点。声光可调滤波器和液晶可调滤波器应用于光谱成像技术是近年来才发展起来的。由于AOTF具有较大的通光孔径和电动快速调节等优点，使用其可以实现图像的自动化采集。

干涉型光谱成像系统可以分为时间调制型和空间调制型光谱成像仪。时间调制干涉型光谱成像仪多是基于迈克尔逊干涉仪，具有灵敏度高、光谱分辨率高的特点，但其需要高稳定的扫描动镜系统。静恣干涉光谱成像技术克服了上述缺点，但需解决转镜频率与探测器采样频率之间的失配问题。

基于光谱响应类型的分类：

根据系统探测器接收被测物光谱的类型不同，光谱成像系统分为透射式和反射式光谱成像系统。在透射式光谱成像系统中探测器接收物体的透射光，光谱图像反映了物体的透射光谱特征；在反射式光谱成像系统中探测器接收物体的反射光，光谱图像反映了物体的反射光谱特征。