焦点热文：什么是高光谱图像？有哪些特点？

来源：CSDN 时间：2023-04-20 14:13:05

【资料图】

本部分主要介绍什么是高光谱图像，成像原理，以及高光谱图像的特点。

高光谱图像

所谓高光谱图像就是在光谱的维度进行了细致的分割，不仅仅是传统的黑，白，或者R、G、B的区别，而是在光谱维度上也有N个通道，例如：我们可以把400nm-1000nm分为300个通道，一次，通过高光谱设备获取的是一个数据立方，不仅有图像的信息，并且在光谱维度上进行展开，结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据，还可以获得任意一个谱段的影像信息。高光谱成像技术是基于非常多的窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间和光谱信息，获取高分辨率的连续、窄波段的图像数据。

高光谱成像原理

以光栅色分光原理为例：

在经典物理学中，光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时，不同波长的光会发生不同程度的弯散传播，再通过光栅进行衍射分光，形成一条条谱带。也就是说：空间中的一维信息通过镜头和狭缝后，不同波长的光按照不同程度的弯散传播，这一维图像上的每个点，再通过光栅进行衍射分光，形成一个谱带，照射到探测器上，探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段，一条线就对应一个谱面，因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息，为了获得空间二维图像再通过机械推扫，完成整个平面的图像和光谱数据采集。

数据表现形式：

三维数据中每一个像素，从光谱维这个角度来看，可以看成一种物质在不同波段光谱信号下的表现，如下图中的土壤、水体、植被等。

分类原理

不同物质在不同波段光谱信号下的不同表现，可以绘制成一条关于光谱波段和光谱值之间的曲线，根据曲线的差异，我们可以高光谱图像中不同物质进行分类。

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