多光譜成像技術的類型及不同類型的優缺點

多光譜成像技術作為一種光譜檢測技術，可以幾個或十幾個波段同時對樣品成像，能夠獲得地物的多光譜信息，實現了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。本文對多光譜成像技術的類型及不同類型的優缺點做了介紹。

多光譜成像過程中，以幾個或十幾個波段同時對樣品成像，能夠獲得地物的多光譜信息，實現了地物空間信息、輻射信息、光譜信息的同步獲取。引言中已經對各種形式的多光譜系統做了介紹，這里按照光譜獲取方式的不同，分析各種類型的優缺點，其具體分類如下：

1.多相機式

由多個相機組成，每個相機前配置不同帶通溏光片，分別獲取對應譜段信息。這種形式的多光譜相機能夠實現圖譜合一，一次曝光就能獲得所需的空間信息和光譜信息，而且可以針對不同的探測要求和目標方便的更換濾光片。但是，不同光軸的相機相互之間具有視角上的偏差，這在后續的數據處理中需要對多路圖像進行視角校正和配準。同時，多個相機的布置，增加了整體系統的體積、質量和造價。

2.濾光片輪和可調諧濾光片式

特點是共用一個相機系統，前者是在系統前加入一個旋轉的濾光片轉輪，整個系統只有一個相機系統，但是顯然要獲取目標的多光譜信息，需要對同一目標進行多次曝光，且工作時存在運動部件，可靠性降低。后者是在系統中加入可調諧濾光片，包括液晶和聲光可調諧濾光片，通過調諧信號改變通光波長實現不同信號的獲取，也需要對同一目標進行多次曝光來實現數據立方體的獲取，且波段切換速度有限，應用受到限制。

3.線性漸變濾光片和楔形濾光片式

這兩種形式都是在靠近探測器靶面處，覆蓋一塊或多塊楔形濾光片或者是鍍有漸變濾光膜的玻璃基底，由于靶面處不同行像元接受透過的不同波長信號，通過飛機平臺推掃就能獲取多個譜段信息和空間信息。顯然這種形式的多光譜相機結構簡單可靠，但是過分依賴于平臺推掃，相對于航空系統而言，要求飛行速度與CCD轉移速度嚴格匹配，姿態穩定性要求過高。

4.單鏡頭多路分光式

采用單鏡頭加上分光棱鏡分光，將光線分成多路，需要多個探測器分別接受各個譜段信息。一次曝光就能獲取全部空間和光譜信息，圖譜合一。但是當譜段數上升時，分光棱鏡復雜且探測器數量過多，造價昂貴。