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1、２０１７年８月宇航计测技术Ａｕｇ.,２０１７第３７卷第４期ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｓｔｒｏｎａｕｔｉｃＭｅｔｒｏｌｏｇｙａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＶｏｌ.３７,Nｏ.４�����������������������������������������������文章编号：１０００-７２０２(２０１７)０４-００２５-０５ＤＯＩ:１０.１２０６０/ｊ.ｉｓｓｎ.１０００-７２０２.２０１７.０４.０６高光谱成像技术的应用与发展周阳杨宏海刘勇林森(北京航天计量测试技术研究所,北京１０００７６)摘要介绍了国外先进高光谱成像载荷发展情况和国内
2、以高分五号载荷为代表的高光谱成像技术发展水平,凭借在光谱分辨率、空间分辨率、成像质量等方面取得的长足进步,广泛应用于资源勘探和环境监测等多个重要领域。分析了Ｏｆｆｎｅｒ结构和Ｄｙｓｏｎ结构的推扫型成像仪的特点,提出未来凝视型成像方式的发展前景,并介绍了目前基于ＡＯＴＦ分光方法的中红外高光谱成像仪,实现了较好的光谱成像效果。关键词高光谱成像Ｏｆｆｎｅｒ结构Ｄｙｓｏｎ结构凝视型中图分类号：Ｏ４３３.４文献标识码：ＡＡｐｐlｉｃａｔｉｏｎａｎｄＤｅｖｅlｏｐｍｅｎｔｏｆＨｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａlＩｍａｇｉｎｇＴｅｃｈｎｏlｏｇｙＺＨＯＵＹ
3、ａｎｇＹＡNＧＨｏｎｇ-ｈａｉＬＩＵＹｏｎｇＬＩNＳｅｎ(ＢｅｉｊｉｎｇＡｅｒｏｓｐａｃｅＩｎｓｔｉｔｕｔｅｆｏｒＭｅｔｒｏｌｏｇｙａｎｄＭｅａｓｕｒｅｍｅｎｔＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ,Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００７,Ｃｈｉｎａ)ＡｂｓｔｒａｃｔＳｅｖｅｒａｌａｄｖａｎｃｅｄｆｏｒｅｉｇｎｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｉｍａｇｉｎｇｌｏａｄｓ,ａｓｗｅｌｌａｓｔｈｅｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｉｍａｇ-ｅｒｓｉｎＧＦ-５ａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ,ｗｈｉｃｈｈａｖｅｂｅｅｎｗｉｄｅｌｙｕｓｅｄｉｎｒｅｓｏｕｒｃｅｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇａｎｄｅｎｖｉ
4、ｒｏｎｍｅｎｔｍｏｎｉ-ｔｏｒｉｎｇ,ｆｏｒｔｈｅｇｒｅａｔｐｒｏｇｒｅｓｓｏｆｓｐｅｃｔｒａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎ,ｓｐａｔｉａｌｒｅｓｏｌｕｔｉｏｎａｎｄｉｍａｇｉｎｇｑｕａｌｉｔｙ.ＴｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆＯｆｆｎｅｒｐｕｓｈ-ｂｒｏｏｍｉｍａｇｅｒｓａｎｄＤｙｓｏｎｐｕｓｈ-ｂｒｏｏｍｉｍａｇｅｒｓａｒｅａｎａｌｙｓｅｄｗｈｉｌｅｔｈｅｓｔａｒｉｎｇ-ｔｙｐｅｈｙｐｅｒｓｐｅｃ-ｔｒａｌｉｍａｇｅｒｓａｒｅｅｘｐｅｃｔｅｄｔｏｐｌａｙａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅｉｎｔｈｅｆｕｔｕｒｅ.ＡｋｉｎｄｏｆＭＩＲｈｙｐｅｒｓｐｅ
5、ｃｔｒａｌｉｍａｇｅｒｂａｓｅｄｏｎａｃｏｕｓｔｏ-ｏｐｔｉｃｔｕｎａｂｌｅｆｉｌｔｅｒ(ＡＯＴＦ)ｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ,ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓｓａｔｉｓｆａｃｔｏｒｙｓｐｅｃｔｒａｌａｎｄｓｐａ-ｔｉａｌｅｆｆｅｃｔ.ＫｅｙｗｏｒｄｓＨｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌＩｍａｇｉｎｇＯｆｆｎｅｒｓｔｒｕｃｔｕｒｅＤｙｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅＳｔａｒｉｎｇ-ｔｙｐｅ１引言的空间图像,又可以根据光谱数据分析观察区域的物质组成。随着分光结构和元件的进步,以及光学２０世纪８０年代初,在研究矿物与岩石光谱特探测技术的愈加先进,成像光谱仪的光谱
6、分辨力能性过程中提出了成像光谱的概念,即将空间信息与够达到纳米级,分光方式也趋于多样化,这种既有高光谱信息融合到一种探测方式下,既获得观察区域光谱分辨率又能够保证清晰的空间图像的探测技术成为遥感领域的新宠,对气候变化、资源勘探、环境收稿日期：２０１７-０２-１７,修回日期：２０１７-０３-０２作者简介：周阳(１９９１-),男,主要研究方向:光谱成像系统设计及图像处理系统设计。•２６•宇航计测技术２０１７年监测等方面的进步起着极大的推动作用。安装在火星车桅杆上探测地表成分并引导火星车对[３]重要矿物进行重点观察。ＵＣＩＳ的光学结构为与
7、２国际高光谱成像技术发展热潮Ｍ３月球测绘器相同的光栅分光Ｏｆｆｎｅｒ结构,但由于在火星车上探测可以适当调整扫描速度,因此可以高光谱成像技术在国外经历了数十年的发展与通过增加积分时间从而减小光学结构体积,并且减积累,形成了丰富的产品种类与成熟、快速的开发模少狭缝长度和前置望远系统镜片数量同样降低结构式。目前经过实际应用考验的高光谱成像仪,从分尺寸,最终得到了超小型的设计结果,如图２所示。光结构的角度分类,有色散方式、干涉方式、滤光片方式等,从成像方法的角度分类,有推扫型、凝视型等,覆盖波段可从可见光一直到长波红外,广泛应用于各类机载载
8、荷以及遥感卫星,并且其快速商业开发模式也成功应用于航天领域,大大降低航天产品的开发周期和成本。２.１小型火星高光谱勘测载荷(ＣＲＩＳＭ)美国在２００５年发射的火星轨道勘测器(ＭＲＯ)图２ＵＣＩＳ小型化框架旨在通过遥测手段在火星表面寻找
