高光譜成像儀根據分光原理的不同可以分為哪些類型?
發布時間:2023-03-30
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?由于分光的原理不同,高光譜成像儀可以分為:干涉型、調諧型、棱鏡光柵色散型、三維成像型、計算層析型、二元光學元件型、濾光片型等。以下主要對棱鏡光柵色散型、干涉型和濾光片型高普成像儀進行介紹,對光譜知識感興趣的朋友可以了解一下!
由于分光的原理不同,高光譜成像儀可以分為:干涉型、調諧型、棱鏡光柵色散型、三維成像型、計算層析型、二元光學元件型、濾光片型等。以下主要對棱鏡光柵色散型、干涉型和濾光片型高普成像儀進行介紹,對光譜知識感興趣的朋友可以了解一下!
棱鏡、光柵色散型高光譜儀:
經過棱鏡和光柵狹縫發生色散后,其入射光在光學系統的前焦面上,其光束由光學系統準直后,在探測器的不同位置上按波長大小順序成像。
在擺掃型和推掃型的成像光譜儀里,分為線列與面陣的色散類型,其原理如下圖所示。
擺掃型光譜儀可以在勘測某一時刻視場內目標點的光譜分布中使用。由線列探測器輸出同一空間像元的所有光譜分布。主要產品有AVIRIS、MODIS。推掃型光譜儀存儲多個相鄰像元的光譜圖像。應用較為廣泛的產品有HRIS、AIS、HIS等。
干涉型高光譜成像儀:
目前,干涉成像光譜技術在遙感領域中,利用邁克爾遜干涉法、三角共路干涉法、雙折射干涉法三種方法來獲得像元輻射干涉圖。由于邁克爾遜干涉儀應用較為廣泛,故作為主要方面介紹。
下圖是邁克爾遜干涉儀的原理圖,為了使時間序列發生干涉,必須由動鏡來機械掃描,由傅立葉變換理論來得出相應物面像元輻射的光譜圖像。
濾光片型高光譜成像儀:
可調諧濾光片型、光楔濾光片型都屬于濾光片型成像光譜儀。其中聲光可調諧、液晶可調諧、電光可調諧等濾光片都屬于可調諧濾光片型中。目前主要使用聲光和液晶可調諧濾光片。其制作構成原理很簡單,只需將相機與濾光片的方案相互結合,再加入成像CCD 就可構成完整的裝置設備。
其中,液晶調諧類的波長切換時間較長,調制速度較慢,而聲光調諧類的成像光譜剛好彌補了這一方面的空缺,其具有良好的光學性能、調制速度較快,但是其聲光衰減較低,這是由于其特殊的光學材料所導致,盡管如此,聲光品質因數依然較高,在對地物觀測時能夠獲取良好的光譜圖片,及信息識別。聲光可調濾波器(AOTF)利用反常布拉格調制原理,及電信號驅動頻率與衍射光波長之間的調諧關系,即聲波的頻率由電子信號調節控制,則在可見光波段或者紅外波段完成連續的光譜掃描,下圖所示為非共線聲光可調諧濾光器的晶體與工作原理結構圖。
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