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多光谱相机的原理及组成

发布时间:2019-07-12 19:36 来源:未知 编辑:admin

  多光谱相机的原理及组成_农学_农林牧渔_专业资料。多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领域的需求也越来越大。

  多光谱相机的原理及组成 多光谱成像技术自从面世以来,便被应用于空间遥感领域。而随着搭载平台 的小型化和野外应用的需求,光谱成像仪在农业、林业、军事、医药、科研等领 域的需求也越来越大。 而在此之前成像技术并没有那么高,只能对特定的单一的 谱段进行成像。虽然分辨率高但是数据量大难以进行分析、存储、检索,而多光 谱成像是将所有的信息结合在一起,这不仅仅是二维空间信息,同时也把光谱的 辐射信息也包含在内,从而在更宽的谱段范围内成像。 多光谱相机的基本构成 1.光学系统 可以在各个谱段内范围内成像,可以很好的的控制杂散光,是多光谱相机最 重要的部分,对工作谱段范围和分辨能力起了决定性的作用,还可以设定工 作焦距视场角大小等‘ 2.控制和信息处理器 控制监督多光谱相机的整个工作过程,并收集图像数据,并进行储存。 3.热控装置 由温度控制器、隔热材料、散热器、热控涂层等组成 4.其他结构 物镜、电路系统、探测器及其他零配件 多光谱相机的工作谱段范围 人眼所能能识别的光谱区间为可见光区间,波长从 400nm 到 700nm;普通数 码相机的光谱响应区间与人眼识别的光谱区间相同, 包含蓝、 绿、 红、 三个波段; 而多光谱相机的工作谱段范围在其基础上,可以分可见光、近红外光、紫外光等 每台多光谱相机的分辨率不同,所应用的领域也不同 就比如说我们在做植被调查的时候, 植被的可见光波段对绿色比较敏感对红 色和蓝色反射较弱。 相对于可见光波段, 植被在近红外波段具有很强的反射特性, 多数植被在可见光波段的光谱差异很小。而在近红外波段的光谱差异更大,光谱 差异越明显越有利于分类。 光谱特性 我们知道像素运用复杂的大气准则来, 复原反射光谱和辐射光谱所的到的数 据分析, 得到不同物质的反射率不同, 称之为光谱特征。 如果有足够的光谱特证, 可用于识别场景中的专用材质,其中包括光谱范围、宽度、分辨率。范围是指相 机获取图像来自的光谱段, 谱段的宽度反映了谱段设置的要求、通过努力衡量大 气中物质的光谱特性还有传感器的光谱响应,就要考虑 大气中的吸收和散射。 多光谱相机的光学系统 光学系统是指由透镜、 反射镜、 棱镜和光阑等多种光学元件按一定次序组合 成的系统。通常用来成像或做光学信息处 理。曲率中心在同一直线上的两个或 两个以上折射(或反射)球面组成的光学系统称为共轴球面系统,曲率中心所在 的那条直线称为光轴。其中参数包括焦距、视场角、相对孔径等。 多光谱相机的反射光学系统 如果光学系统中的光学镜片为反射镜,则此系统称之为反射系统,反射式光 学系统最大的优势就在于其光谱范围很大,对各个谱段都适用,并且不需要矫正 二级光谱,但是因选用的是非球面镜片,会使系统的加工和装配变得十分困难, 增加制作工艺难度 多光谱相机的分光系统 对于多光谱相机来说除了光学系统以外,分光系统也十分重要,因为多光谱 相机需要对各个谱段进行成像分析,最终将这些图像数据结合在一起,这就要求 能将光线进行分光的器件,无论采用哪种分光模式都必须满足配准的需求。 最早出现的分光方式是利用棱镜或者是光栅分光,相对来说技术比较成熟, 应用也比较广泛,随着发展也有了迈克尔逊双光束干涉分光、offner 凸光栅光 谱成像系统等。

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