高光谱成像仪根据分光原理的不同可以分为哪些类型?
发布时间:2023-03-30
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德彩网由于分光的原理不同,高光谱成像仪可以分为:干涉型、调谐型、棱镜光栅色散型、三维成像型、计算层析型、二元光学元件型、滤光片型等。以下主要对棱镜光栅色散型、干涉型和滤光片型高普成像仪进行介绍,对光谱知识感兴趣的朋友可以了解一下!
由于分光的原理不同,高光谱成像仪可以分为:干涉型、调谐型、棱镜光栅色散型、三维成像型、计算层析型、二元光学元件型、滤光片型等。以下主要对棱镜光栅色散型、干涉型和滤光片型高普成像仪进行介绍,对光谱知识感兴趣的朋友可以了解一下!
棱镜、光栅色散型高光谱仪:
德彩网经过棱镜和光栅狭缝发生色散后,其入射光在光学系统的前焦面上,其光束由光学系统准直后,在探测器的不同位置上按波长大小顺序成像。
在摆扫型和推扫型的成像光谱仪里,分为线列与面阵的色散类型,其原理如下图所示。
德彩网摆扫型光谱仪可以在勘测某一时刻视场内目标点的光谱分布中使用。由线列探测器输出同一空间像元的所有光谱分布。主要产品有AVIRIS、MODIS。推扫型光谱仪存储多个相邻像元的光谱图像。应用较为广泛的产品有HRIS、AIS、HIS等。
干涉型高光谱成像仪:
目前,干涉成像光谱技术在遥感领域中,利用迈克尔逊干涉法、三角共路干涉法、双折射干涉法三种方法来获得像元辐射干涉图。由于迈克尔逊干涉仪应用较为广泛,故作为主要方面介绍。
下图是迈克尔逊干涉仪的原理图,为了使时间序列发生干涉,必须由动镜来机械扫描,由傅立叶变换理论来得出相应物面像元辐射的光谱图像。
滤光片型高光谱成像仪:
可调谐滤光片型、光楔滤光片型都属于滤光片型成像光谱仪。其中声光可调谐、液晶可调谐、电光可调谐等滤光片都属于可调谐滤光片型中。目前主要使用声光和液晶可调谐滤光片。其制作构成原理很简单,只需将相机与滤光片的方案相互结合,再加入成像CCD 就可构成完整的装置设备。
其中,液晶调谐类的波长切换时间较长,调制速度较慢,而声光调谐类的成像光谱刚好弥补了这一方面的空缺,其具有良好的光学性能、调制速度较快,但是其声光衰减较低,这是由于其特殊的光学材料所导致,尽管如此,声光品质因数依然较高,在对地物观测时能够获取良好的光谱图片,及信息识别。声光可调滤波器(AOTF)利用反常布拉格调制原理,及电信号驱动频率与衍射光波长之间的调谐关系,即声波的频率由电子信号调节控制,则在可见光波段或者红外波段完成连续的光谱扫描,下图所示为非共线声光可调谐滤光器的晶体与工作原理结构图。
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