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多光譜相機的光學系統(tǒng)及分光系統(tǒng)介紹

更新時間:2022-01-05 點擊量:1404
   多光譜成像技術自從面世以來,便被應用于空間遙感領域。而隨著搭載平臺的小型化和野外應用的需求,光譜成像儀在農業(yè)、林業(yè)、軍事、醫(yī)藥、科研等領域的需求也越來越大。而在此之前成像技術并沒有那么高,只能對特定的單一的譜段進行成像。雖然分辨率高但是數據量大難以進行分析、存儲、檢索,而多光譜成像是將所有的信息結合在一起,這不僅僅是二維空間信息,同時也把光譜的輻射信息也包含在內,從而在更寬的譜段范圍內成像。
  光譜特性
  我們知道像素運用復雜的大氣準則來,復原反射光譜和輻射光譜所的到的數據分析,得到不同物質的反射率不同,稱之為光譜特征。如果有足夠的光譜特證,可用于識別場景中的材質,其中包括光譜范圍、寬度、分辨率。范圍是指相機獲取圖像來自的光譜段,譜段的寬度反映了譜段設置的要求、通過努力衡量大氣中物質的光譜特性還有傳感器的光譜響應,就要考慮  大氣中的吸收和散射。
  多光譜相機的光學系統(tǒng)
  光學系統(tǒng)是指由透鏡、反射鏡、棱鏡和光闌等多種光學元件按一定次序組合成的系統(tǒng)。通常用來成像或做光學信息處 理。曲率中心在同一直線上的兩個或兩個以上折射(或反射)球面組成的光學系統(tǒng)稱為共軸球面系統(tǒng),曲率中心所在的那條直線稱為光軸。其中參數包括焦距、視場角、相對孔徑等。
  多光譜相機的反射光學系統(tǒng)
  如果光學系統(tǒng)中的光學鏡片為反射鏡,則此系統(tǒng)稱之為反射系統(tǒng),反射式光學系統(tǒng)zui大的優(yōu)勢就在于其光譜范圍很大,對各個譜段都適用,并且不需要矯正二級光譜,但是因選用的是非球面鏡片,會使系統(tǒng)的加工和裝配變得十分困難,增加制作工藝難度 。
  多光譜相機的分光系統(tǒng)
  對于多光譜相機來說除了光學系統(tǒng)以外,分光系統(tǒng)也十分重要,因為多光譜相機需要對各個譜段進行成像分析,zui終將這些圖像數據結合在一起,這就要求能將光線進行分光的器件,無論采用哪種分光模式都必須滿足配準的需求。
  zui早出現的分光方式是利用棱鏡或者是光柵分光,相對來說技術比較成熟,應用也比較廣泛,隨著發(fā)展也有了邁克爾遜雙光束干涉分光、offner凸光柵光譜成像系統(tǒng)等。
 
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