光栅分光原理图1在经典物理学中，光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时，不同波长的光会发生不同程度的弯散传播，再通过光栅进行衍射分光，形成一条条谱带。也就是说：空间中的一维信息通过镜头和狭缝后，不同波长的光按照不同程度的弯散传播，这一维图像上的每个点，再通过光栅进行衍射分光，形成一个谱带，照射到探测器上，探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段，一条线就对应一个谱面，因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息，为了获得空间二维图像再通过机械推扫，完成整个平面的图像和光谱数据采集。随着高光谱成像的光谱分辨率的提高，其探测能力也有所增强。渭南自动化高光谱成像仪产业化

为了保证入射光经过准平行镜之后能够完全变化成平行光，因此对前端的物镜视场角有一定的要求，根据晶体的xxx角，可算出物镜比较大的视场角，小于比较大视场角的情况，成像ok，如果大于视场角，则会造成重影（衍射光与0级光都进入了sensor）；实现方法：不同波长的光经过晶体之后衍射光与0级光的夹角也不同，因此为了能够保证更好的成像效果，在晶体的出光口加入遮挡片，即遮挡0级光，避免与衍射光一起进入sensor，造成重影。对聚光准直系统的优化有两个方面：1提高光源的聚光效果，2减小聚光准直系统的外形尺寸。渭南绿色高光谱成像仪量大从优光源是高光谱成像系统的一个重要部分，它为整个成像系统提供照明。

图1为一个典型的高光谱成像系统结构示意图。系统主要由面阵相机、分光设备、光源、传输机构及计算机软硬件等五部分构成。光源是高光谱成像系统的一个重要部分，它为整个成像系统提供照明；分光设备是高光谱成像系统的**元件之一，分光设备通过光学元件把宽波长的混合光分散为不同频率的单波长光，并把分散光投射到面阵相机上； 相机是高光谱成像系统的另一个**元件，光源产生的光与被检测对象作用后成为物理或化学信息的载体，然后通过分光元件投射到面阵相机；计算机软件和硬件用来控制高光谱成像系统采集数据，针对特定的应用进行图像和光谱数据的处理与分析，同时还可以为高光谱图像提供存储空间。 [2]

所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割，不仅*是传统所谓的黑、白或者R、G、B的区别，而是在光谱维度上也有N个通道，例如：我们可以把400nm-1000nm分为300个通道。因此，通过高光谱设备获取到的是一个数据立方，不仅有图像的信息，并且在光谱维度上进行展开，结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据，还可以获得任一个谱段的影像信息。高光谱成像技术是基于非常多窄波段的影像数据技术，它将成像技术与光谱技术相结合，探测目标的二维几何空间及一维光谱信息，获取高光谱分辨率的连续、窄波段的图像数据。目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。系统主要由面阵相机、分光设备、光源、传输机构及计算机软硬件等五部分构成。

医学诊断高光谱成像是一个新兴的,非破坏性的,先进的光学技术,它具有光谱和成像的双重功能,这种双重功能使得高光谱成像能够同时提供实验对象的化学和物理特征,并具有良好的空间分辨率。高光谱成像作为一种特殊光学诊断技术,具有成像系统多样化、研究对象***化、临床诊断实用化和分析方**能化等特征，具有原位实时***诊断疾病(特别是**)的潜力,临床应用前景广阔,值得深入研究。 [3] 航天领域根据目前公开的信息可以认为航天高光谱成像仪将进入新一轮发展。在仪器性能方面民用高光谱成像仪主要通过扩大幅宽提高灵敏度等措施来满足地球科学等应用需求；***高光谱成像仪将在空间分辨率谱段覆盖和信息实时处理能力方面进一步发展 。根据现有能力和水平国内发展空间分辨率30m左右幅宽大于60km的航天高光谱成像系统的条件已经基本具备，这样的技术指标已经能够满足矿产调查环境监测和农林估产等需求并具有一定的先进性。 [4]然后通过分光元件投射到面阵相机；计算机软件和硬件用来控制高光谱成像系统采集数据。品质高光谱成像仪行业标准

并把分散光投射到面阵相机上； 相机是高光谱成像系统的另一个**元件。渭南自动化高光谱成像仪产业化

光路复用轻小型成像光谱技术是利用凹面光栅，实现的一种小型化紧凑型成像光谱仪。在无人机或侦察机侦查、浅海探雷等方面具有*的优势。战术目标情报侦察空间目标监视与对抗**气象与环境探测：植被要素探测，土质探测，人工地物探测，陆地水域探测能力需求，岛礁测绘新概念卫星***应用，细胞卫星、手机卫星、芯片卫星由于海水的反射率要远低于陆地反射率，背景信号较强而有效信号较弱，需要仪器的能量通量和信噪比都具有很好的性能。对洋流、海洋渔业资源的监测及海洋生态环境和海洋污染的监测控制更高分辨率技术指标设计：空间分辨率和光谱分辨率更高；更高灵敏度和反演精度更高的分辨率和探测灵敏度使温湿度反演精度更高。结构更稳定、紧凑；双角镜的一体化设计使用使系统稳定性更好，结构也更紧凑；体积更小、质量更轻通过光路折转使光路紧凑，减小体积，通过新型材料的使用和轻量化设计使系统质量更轻；安装接口标准化设计，通过更换物镜组件和狭缝组件，快速实现不同的空间分辨率、光谱分辨率。渭南自动化高光谱成像仪产业化

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