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，不同波長的光會發(fā)生不同程度的彎散傳播，再通過光柵進行衍射分光，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，不同波長的光按照不同程度的彎散傳播，這一維圖像上的每個點，再通過光柵進行衍射分光，形成一個譜帶，照射到探測器上，探測器上的每個像素位置和強度表征光譜和強度。一個點對應(yīng)一個譜段，一條線就對應(yīng)一個譜面，因此探測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械推掃，完成整個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，其探測能力也有所增強。渭南自動化高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化
為了保證入射光經(jīng)過準平行鏡之后能夠完全變化成平行光，因此對前端的物鏡視場角有一定的要求，根據(jù)晶體的xxx角，可算出物鏡比較大的視場角，小于比較大視場角的情況，成像ok，如果大于視場角，則會造成重影（衍射光與0級光都進入了sensor）；實現(xiàn)方法：不同波長的光經(jīng)過晶體之后衍射光與0級光的夾角也不同，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級光，避免與衍射光一起進入sensor，造成重影。對聚光準直系統(tǒng)的優(yōu)化有兩個方面：1提高光源的聚光效果，2減小聚光準直系統(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)的一個重要部分，它為整個成像系統(tǒng)提供照明。
圖1為一個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、分光設(shè)備、光源、傳輸機構(gòu)及計算機軟硬件等五部分構(gòu)成。光源是高光譜成像系統(tǒng)的一個重要部分，它為整個成像系統(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)元件把寬波長的混合光分散為不同頻率的單波長光，并把分散光投射到面陣相機上； 相機是高光譜成像系統(tǒng)的另一個**元件，光源產(chǎn)生的光與被檢測對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；計算機軟件和硬件用來控制高光譜成像系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，針對特定的應(yīng)用進行圖像和光譜數(shù)據(jù)的處理與分析，同時還可以為高光譜圖像提供存儲空間。 [2]
所謂高光譜圖像就是在光譜維度上進行了細致的分割，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個通道，例如：我們可以把400nm-1000nm分為300個通道。因此，通過高光譜設(shè)備獲取到的是一個數(shù)據(jù)立方，不僅有圖像的信息，并且在光譜維度上進行展開，結(jié)果不僅可以獲得圖像上每個點的光譜數(shù)據(jù)，還可以獲得任一個譜段的影像信息。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，探測目標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、分光設(shè)備、光源、傳輸機構(gòu)及計算機軟硬件等五部分構(gòu)成。
醫(yī)學(xué)診斷高光譜成像是一個新興的,非破壞性的,先進的光學(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提供實驗對象的化學(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、研究對象***化、臨床診斷實用化和分析方**能化等特征，具有原位實時***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為航天高光譜成像儀將進入新一輪發(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時處理能力方面進一步發(fā)展 。根據(jù)現(xiàn)有能力和水平國內(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)指標已經(jīng)能夠滿足礦產(chǎn)調(diào)查環(huán)境監(jiān)測和農(nóng)林估產(chǎn)等需求并具有一定的先進性。 [4]然后通過分光元件投射到面陣相機；計算機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)標準
并把分散光投射到面陣相機上； 相機是高光譜成像系統(tǒng)的另一個**元件。渭南自動化高光譜成像儀產(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，實現(xiàn)的一種小型化緊湊型成像光譜儀。在無人機或偵察機偵查、淺海探雷等方面具有*的優(yōu)勢。戰(zhàn)術(shù)目標情報偵察空間目標監(jiān)視與對抗**氣象與環(huán)境探測：植被要素探測，土質(zhì)探測，人工地物探測，陸地水域探測能力需求，島礁測繪新概念衛(wèi)星***應(yīng)用，細胞衛(wèi)星、手機衛(wèi)星、芯片衛(wèi)星由于海水的反射率要遠低于陸地反射率，背景信號較強而有效信號較弱，需要儀器的能量通量和信噪比都具有很好的性能。對洋流、海洋漁業(yè)資源的監(jiān)測及海洋生態(tài)環(huán)境和海洋污染的監(jiān)測控制更高分辨率技術(shù)指標設(shè)計：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)計使系統(tǒng)質(zhì)量更輕；安裝接口標準化設(shè)計，通過更換物鏡組件和狹縫組件，快速實現(xiàn)不同的空間分辨率、光譜分辨率。渭南自動化高光譜成像儀產(chǎn)業(yè)化
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