超光譜成像技術是如何發(fā)展的？

超光譜成像技術是一種集光學、光譜學、精密機械、電子技術及計算機技術于一體的新型遙感技術，屬于當前可見紅外遙感器的前沿科學。本文簡單介紹了超光譜成像技術的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢。

超光譜成像技術的發(fā)展首先是從遙感領域開始的，20世紀80年代國際遙感發(fā)展最具標志性的成果就是成像光譜儀的出現(xiàn)，它的出現(xiàn)開啟了超光譜成像探測技術的開端。自從1983年美國噴氣推進實驗室（JPL）研制第一臺成像光譜儀（AIS-I）以來，成像光譜的研究日趨活躍。

從第一代AIS的32個連續(xù)波段，到第二代高光譜成像儀—航空可見光/近紅外成像光譜儀（AVIRIS）的224個波段，光譜分辨率在不斷提高，AVIRIS是首次測量全反射波長范圍（0.4~2.5um）的成像光譜儀。此外，工作在中波紅外（3~5um）、長波紅外（8~14um）波段的成像光譜儀也獲得了重要發(fā)展，典型的有美國噴氣推進實驗室（JPL）的ASTER星載遙感器及美國軍方“聯(lián)合多光譜計劃（JMSP）”研制的SEBASS機載紅外成像光譜儀。目前，已有許多國家相繼研制出各具特色的成像光譜儀，數(shù)量達四十種之多，這些傳感器有的己經(jīng)進入了商業(yè)運營，技術比較成熟。此外，許多具有高空間分辨率和高光譜分辨率的成像光譜儀正在或即將進入實用階段。

這些成像光譜儀在探測地表空間特征的同時，可以在幾十乃至上百個波段獲取地物的可見光/近紅外/熱紅外光譜特征，大大提高了地物的分類和識別能力，在農(nóng)業(yè)、林業(yè)、氣象、海洋、地質、全球環(huán)境及軍事遙感等諸多領域顯示出巨大的應用前景。

任何先進技術總是優(yōu)先應用于軍事領域，世界上軍事技術發(fā)達國家對此傾注了大量資金和人力，使該技術達到了相當?shù)母叨群鸵欢ǖ膽盟?，美國的HYDICE、AVIRIS和SEBASS等成像光譜儀多次參與軍方的試驗，提供了大量的軍事應用的第一手資料。迄今為止，見諸文獻的多光譜、超光譜成像技術在軍事方面的應用包括：地面復雜背景中的軍事目標探測；飛機、導彈告警和制導；地雷探測；戰(zhàn)場生化戰(zhàn)劑和彈藥庫探測；彈藥毀傷效果評估；導彈防御系統(tǒng)應用等方面。

超光譜成像技術的發(fā)展趨勢主要為以下四個方面：

（1）各種目標/背景光譜特性的研究將越來越深入，建立大量標準光譜特征數(shù)據(jù)庫。

（2）各種新材料、新技術的應用導致新的成像光譜儀器體積更小、性能更高。

（3）大規(guī)模傳感器陣列、讀出電路、存儲介質和信息處理技術的發(fā)展，推動該技術向更高的光譜分辨率、更高的空間分辨率方向發(fā)展。

（4）光譜、圖像數(shù)據(jù)的處理算法將更高效、快捷，進一步滿足實時處理的需要。