光譜成像技術(shù)的類型——波段數(shù)量

光譜成像（Spectral Imaging）技術(shù)是指利用多個光譜通道進(jìn)行圖像采集、顯示、處理和分析解釋的技術(shù)，融合了光譜學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)與精密機(jī)械等的學(xué)科特點(diǎn)和應(yīng)用。本文從波段數(shù)量的角度介紹了光譜成像技術(shù)的類型。

一般來說，光譜成像（Spectral Imaging）技術(shù)是指利用多個光譜通道進(jìn)行圖像采集、顯示、處理和分析解釋的技術(shù)。如下圖所示，探測器件隨著波長的掃描而采集相應(yīng)圖像，則可以得到光譜圖像序列。利用光譜圖像序列進(jìn)行分析處理，不但可以得到光譜信息，還可以得到圖像信息，因此光譜成像技術(shù)是光譜分析與圖像分析的有機(jī)結(jié)合。 利用光譜圖像序列進(jìn)行分析處理，不但可以得到光譜信息，還可以得到圖像信息，因此光譜成像技術(shù)是光譜分析與圖像分析的有機(jī)結(jié)合。 

光譜成像技術(shù)，有時又稱成像光譜技術(shù)，融合了光譜技術(shù)與成像技術(shù)，交叉涵蓋了光譜學(xué)、光學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)與精密機(jī)械等多種學(xué)科，能夠同時獲得目標(biāo)得兩維空間信息與一維光譜信息。本文主要介紹了光譜成像技術(shù)的分類。

光譜，全稱光學(xué)頻譜，是光譜學(xué)研究的一個重要分支，指的是在復(fù)色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案。其中，按照波長區(qū)域可以分為可見光譜（380nm-780nm的光波）、紫外光（短于380nm的光波）、紅外光（長于780nm的光波）。

按照光譜分辨率的不同，光譜成像技術(shù)可以分為多光譜、高光譜、超光譜三種，同時也出現(xiàn)了很多相關(guān)的產(chǎn)品。具體來說，

1. 多光譜成像技術(shù)

光譜范圍為可見光和不可見光，是一種能夠同時獲取光譜特征和空間圖像信息的技術(shù)，是光電成像系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。多光譜成像系統(tǒng)可提供具有幾個或幾十個非連續(xù)波段的圖像，并已在農(nóng)業(yè)和食品領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。

2. 高光譜成像技術(shù)

光譜范圍為可見光和近紅外光，是一種可以捕獲和分析一片空間區(qū)域內(nèi)逐點(diǎn)上光譜的精細(xì)技術(shù)，由于可以檢測到單個對象不同空間位置上的獨(dú)特光譜“特征”，因此可以檢測到在視覺上無法區(qū)分的物質(zhì)。

3. 超光譜成像技術(shù)

光譜范圍為可見光，近紅外，短波紅外，中波紅外，熱紅外，超光譜成像系統(tǒng)可提供成千上萬個非連續(xù)波段的圖像，主要應(yīng)用于復(fù)雜的圖像分析。