高光谱成像仪根据分光原理的不同有哪些类型？

高光谱成像仪根据分光原理的不同，可以分为棱镜、光栅色散型，干涉型，滤光片型，计算机层析型，二元光学元件型，三维成像型光谱技术等不同类型。本文对这些类型做了简要的介绍。

棱镜、光栅色散型光谱成像：

色散型成像光谱仪技术出现比较早，技术比较成熟。在系统中设置一入射狭缝于准直系统的前焦面上，利用棱镜或光栅的分光特性，入射的辐射经准直光学系统准直后，经棱镜或光栅色散后由成像系统将光能按照波长顺序成像在探测器的不同位置上。目前，绝大多数航空和航天成像光谱仪均采用了此类分光技术。这种类型的主要优势是光谱分辨力较高，且对环境要求较低。色散型光谱仪的分光元件主要有光栅和棱镜两种，由于棱镜存在色差，现在的色散型光谱仪的分光元件一般是反射光栅。

干涉型光谱成像：

干涉型成像光谱仪技术在获取目标二维信息方面与色散技术类似，但是每个像元的光谱分布，是利用像元辐射的干涉图与其光谱图之间的傅立叶变换关系，通过探测像元辐射的干涉图和利用计算机技术对干涉图进行傅立叶变换，来获取每个像元的光谱分布。所以，获取光谱像元干涉图的方法和技术是该类型光谱仪研究的核心问题，它决定了由其所构成的干涉成像光谱仪的使用范围和性能。

滤光片型光谱成像：

滤光片型成像光谱仪也是每次只测量目标上一个行的像元的光谱分布，它采用相机加滤光片的方案，有很多种类，如可调谐滤光片型、光楔滤光片型等。

计算机层析型光谱成像：

计算机层析成像光谱仪将成像光谱数据立方体看作一个三维目标，利用特殊成像系统记录数据立方体在不同方向上的投影图像，最后利用层析算法重建出数据立方体。多光谱图像数据立方体可以压缩或投影成二维方向分布的多光谱光学图像序列，利用一个或多个二维焦平面阵列传感器接受，通过CT重建算法，将压缩的二维多光谱光学图像序列重建为原始目标的光谱图像数据立方体。

二元光学元件型光谱成像：

二元光学元件既是成像元件又是色散元件，与棱镜光栅元件垂直于光轴方向色散的特性不同，二元光学元件沿轴向色散，利用面阵探测器沿光轴方向对所需谱段的成像范围进行扫描，每一位置对应相应波长的成像区。由探测器接收的辐射是准确聚焦所成的像与其他波长在不同离焦位置所成像的重叠，再利用计算机层析技术对图像进行消卷积处理，就可以获得物面的图像立方体。

三维成像型光谱成像：

三维成像光谱仪是在光栅色散型成像光谱仪的基础之上改进而成。在传统色散型成像光谱仪中，位于望远系统的焦面上的是入射狭缝，而三维成像光谱仪是在焦面上放置的是一个像分割器，作用是将二维图像分割转换为长带状图像。从几何光学的角度来讲，重新组合的长带与长狭缝几乎没有任何区别。