光柵分光原理圖1在經(jīng)典物理學(xué)中，光波穿過狹縫、小孔或者圓盤之類的障礙物時(shí)，不同波長(zhǎng)的光會(huì)發(fā)生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進(jìn)行衍射分光，形成一條條譜帶。也就是說：空間中的一維信息通過鏡頭和狹縫后，不同波長(zhǎng)的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個(gè)點(diǎn)，再通過光柵進(jìn)行衍射分光，形成一個(gè)譜帶，照射到探測(cè)器上，探測(cè)器上的每個(gè)像素位置和強(qiáng)度表征光譜和強(qiáng)度。一個(gè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)譜段，一條線就對(duì)應(yīng)一個(gè)譜面，因此探測(cè)器每次成像是空間一條線上的光譜信息，為了獲得空間二維圖像再通過機(jī)械推掃，完成整個(gè)平面的圖像和光譜數(shù)據(jù)采集。隨著高光譜成像的光譜分辨率的提高，其探測(cè)能力也有所增強(qiáng)。渭南自動(dòng)化高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化

為了保證入射光經(jīng)過準(zhǔn)平行鏡之后能夠完全變化成平行光，因此對(duì)前端的物鏡視場(chǎng)角有一定的要求，根據(jù)晶體的xxx角，可算出物鏡比較大的視場(chǎng)角，小于比較大視場(chǎng)角的情況，成像ok，如果大于視場(chǎng)角，則會(huì)造成重影（衍射光與0級(jí)光都進(jìn)入了sensor）；實(shí)現(xiàn)方法：不同波長(zhǎng)的光經(jīng)過晶體之后衍射光與0級(jí)光的夾角也不同，因此為了能夠保證更好的成像效果，在晶體的出光口加入遮擋片，即遮擋0級(jí)光，避免與衍射光一起進(jìn)入sensor，造成重影。對(duì)聚光準(zhǔn)直系統(tǒng)的優(yōu)化有兩個(gè)方面：1提高光源的聚光效果，2減小聚光準(zhǔn)直系統(tǒng)的外形尺寸。渭南綠色高光譜成像儀量大從優(yōu)光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，它為整個(gè)成像系統(tǒng)提供照明。

圖1為一個(gè)典型的高光譜成像系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。系統(tǒng)主要由面陣相機(jī)、分光設(shè)備、光源、傳輸機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)軟硬件等五部分構(gòu)成。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個(gè)重要部分，它為整個(gè)成像系統(tǒng)提供照明；分光設(shè)備是高光譜成像系統(tǒng)的**元件之一，分光設(shè)備通過光學(xué)元件把寬波長(zhǎng)的混合光分散為不同頻率的單波長(zhǎng)光，并把分散光投射到面陣相機(jī)上； 相機(jī)是高光譜成像系統(tǒng)的另一個(gè)**元件，光源產(chǎn)生的光與被檢測(cè)對(duì)象作用后成為物理或化學(xué)信息的載體，然后通過分光元件投射到面陣相機(jī)；計(jì)算機(jī)軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，針對(duì)特定的應(yīng)用進(jìn)行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析，同時(shí)還可以為高光譜圖像提供存儲(chǔ)空間。 [2]

所謂高光譜圖像就是在光譜維度上進(jìn)行了細(xì)致的分割，不僅*是傳統(tǒng)所謂的黑、白或者R、G、B的區(qū)別，而是在光譜維度上也有N個(gè)通道，例如：我們可以把400nm-1000nm分為300個(gè)通道。因此，通過高光譜設(shè)備獲取到的是一個(gè)數(shù)據(jù)立方，不僅有圖像的信息，并且在光譜維度上進(jìn)行展開，結(jié)果不僅可以獲得圖像上每個(gè)點(diǎn)的光譜數(shù)據(jù)，還可以獲得任一個(gè)譜段的影像信息。高光譜成像技術(shù)是基于非常多窄波段的影像數(shù)據(jù)技術(shù)，它將成像技術(shù)與光譜技術(shù)相結(jié)合，探測(cè)目標(biāo)的二維幾何空間及一維光譜信息，獲取高光譜分辨率的連續(xù)、窄波段的圖像數(shù)據(jù)。目前高光譜成像技術(shù)發(fā)展迅速，常見的包括光柵分光、聲光可調(diào)諧濾波分光、棱鏡分光、芯片鍍膜等。系統(tǒng)主要由面陣相機(jī)、分光設(shè)備、光源、傳輸機(jī)構(gòu)及計(jì)算機(jī)軟硬件等五部分構(gòu)成。

醫(yī)學(xué)診斷高光譜成像是一個(gè)新興的,非破壞性的,先進(jìn)的光學(xué)技術(shù),它具有光譜和成像的雙重功能,這種雙重功能使得高光譜成像能夠同時(shí)提供實(shí)驗(yàn)對(duì)象的化學(xué)和物理特征,并具有良好的空間分辨率。高光譜成像作為一種特殊光學(xué)診斷技術(shù),具有成像系統(tǒng)多樣化、研究對(duì)象***化、臨床診斷實(shí)用化和分析方**能化等特征，具有原位實(shí)時(shí)***診斷疾病(特別是**)的潛力,臨床應(yīng)用前景廣闊,值得深入研究。 [3] 航天領(lǐng)域根據(jù)目前公開的信息可以認(rèn)為航天高光譜成像儀將進(jìn)入新一輪發(fā)展。在儀器性能方面民用高光譜成像儀主要通過擴(kuò)大幅寬提高靈敏度等措施來滿足地球科學(xué)等應(yīng)用需求；***高光譜成像儀將在空間分辨率譜段覆蓋和信息實(shí)時(shí)處理能力方面進(jìn)一步發(fā)展 。根據(jù)現(xiàn)有能力和水平國(guó)內(nèi)發(fā)展空間分辨率30m左右幅寬大于60km的航天高光譜成像系統(tǒng)的條件已經(jīng)基本具備，這樣的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)能夠滿足礦產(chǎn)調(diào)查環(huán)境監(jiān)測(cè)和農(nóng)林估產(chǎn)等需求并具有一定的先進(jìn)性。 [4]然后通過分光元件投射到面陣相機(jī)；計(jì)算機(jī)軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)。品質(zhì)高光譜成像儀行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)

并把分散光投射到面陣相機(jī)上； 相機(jī)是高光譜成像系統(tǒng)的另一個(gè)**元件。渭南自動(dòng)化高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化

光路復(fù)用輕小型成像光譜技術(shù)是利用凹面光柵，實(shí)現(xiàn)的一種小型化緊湊型成像光譜儀。在無(wú)人機(jī)或偵察機(jī)偵查、淺海探雷等方面具有*的優(yōu)勢(shì)。戰(zhàn)術(shù)目標(biāo)情報(bào)偵察空間目標(biāo)監(jiān)視與對(duì)抗**氣象與環(huán)境探測(cè)：植被要素探測(cè)，土質(zhì)探測(cè)，人工地物探測(cè)，陸地水域探測(cè)能力需求，島礁測(cè)繪新概念衛(wèi)星***應(yīng)用，細(xì)胞衛(wèi)星、手機(jī)衛(wèi)星、芯片衛(wèi)星由于海水的反射率要遠(yuǎn)低于陸地反射率，背景信號(hào)較強(qiáng)而有效信號(hào)較弱，需要儀器的能量通量和信噪比都具有很好的性能。對(duì)洋流、海洋漁業(yè)資源的監(jiān)測(cè)及海洋生態(tài)環(huán)境和海洋污染的監(jiān)測(cè)控制更高分辨率技術(shù)指標(biāo)設(shè)計(jì)：空間分辨率和光譜分辨率更高；更高靈敏度和反演精度更高的分辨率和探測(cè)靈敏度使溫濕度反演精度更高。結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、緊湊；雙角鏡的一體化設(shè)計(jì)使用使系統(tǒng)穩(wěn)定性更好，結(jié)構(gòu)也更緊湊；體積更小、質(zhì)量更輕通過光路折轉(zhuǎn)使光路緊湊，減小體積，通過新型材料的使用和輕量化設(shè)計(jì)使系統(tǒng)質(zhì)量更輕；安裝接口標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，通過更換物鏡組件和狹縫組件，快速實(shí)現(xiàn)不同的空間分辨率、光譜分辨率。渭南自動(dòng)化高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化

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