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多光谱相机的光学系统及分光系统介绍

发布时间:2022-01-05 点击量:26
   多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。
  光谱特性
  我们知道像素运用复杂的大气准则来,复原反射光谱和辐射光谱所的到的数据分析,得到不同物质的反射率不同,称之为光谱特征。如果有足够的光谱特证,可用于识别场景中的材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相机获取图像来自的光谱段,谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑  大气中的吸收和散射。
  多光谱相机的光学系统
  光学系统是指由透镜、反射镜、棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合成的系统。通常用来成像或做光学信息处 理。曲率中心在同一直线上的两个或两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。
  多光谱相机的反射光学系统
  如果光学系统中的光学镜片为反射镜,则此系统称之为反射系统,反射式光学系统zui大的优势就在于其光谱范围很大,对各个谱段都适用,并且不需要矫正二级光谱,但是因选用的是非球面镜片,会使系统的加工和装配变得十分困难,增加制作工艺难度 。
  多光谱相机的分光系统
  对于多光谱相机来说除了光学系统以外,分光系统也十分重要,因为多光谱相机需要对各个谱段进行成像分析,zui终将这些图像数据结合在一起,这就要求能将光线进行分光的器件,无论采用哪种分光模式都必须满足配准的需求。
  zui早出现的分光方式是利用棱镜或者是光栅分光,相对来说技术比较成熟,应用也比较广泛,随着发展也有了迈克尔逊双光束干涉分光、offner凸光栅光谱成像系统等。
 
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