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多光谱和高光谱的异同

发布时间:2019-09-06 11:52 来源:未知 编辑:admin

  相同点:多光谱和高光谱都属于光谱成像技术的一种,在图像处理领域都有广泛的应用。

  多光谱成像——光谱分辨率在 delta_lambda/lambda=0.1数量级,这样的传感器在可见光和近红外区域一般只有几个波段。

  高光谱成像—— 光谱分辨率在 delta_lambda/lambda=0.01数量级,这样的传感器在可见光和近红外区域有几卜到数百个波段,光谱分辨率可达nm级。

  高光谱图像由更窄的波段(10-20 nm)组成,光谱图像可能有数百或数千个波段。一般来说,它来自成像光谱仪。

  高光谱:通过搭载在不同空间平台上的高光谱传感器,即成像光谱仪,在电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域,以数十至数百个连续且细分的光谱波段对目标区域同时成像。

  多光谱:每个带是一幅灰度图像,它表示根据用来产生该带的传感器的敏感度得到的场景亮度。在这样一幅图像中,每个像素都与一个由像素在不同带的数值串,即一个矢量相关。这个数串就被称为像素的光谱标记。

  在高光谱图像中具有更高层次的光谱细节,可以更好地看到不可见的东西。例如,高光谱遥感由于其高光谱分辨率而在3种矿物之间进行提取。但多光谱陆地卫星专题制图仪无法区分这三种矿物。

  光谱分辨率在10l数量级范围内的光谱图像称为高光谱图像(Hyperspectral Image)。

  多光谱图像是指包含很多带的图像,有时只有3个带(彩色图像就是一个例子)但有时要多得多,甚至上百个。

  高光谱:通过搭载在不同空间平台上的高光谱传感器,即成像光谱仪,在电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域,以数十至数百个连续且细分的光谱波段对目标区域同时成像。

  多光谱:每个带是一幅灰度图像,它表示根据用来产生该带的传感器的敏感度得到的场景亮度。在这样一幅图像中,每个像素都与一个由像素在不同带的数值串,即一个矢量相关。这个数串就被称为像素的光谱标记。

  高光谱:高光谱遥感的发展得益于成像光谱技术的发展与成熟。成像光谱技术是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术。

  其最大特点是将成像技术与光谱探测技术结合,在对目标的空间特征成像的同时,对每个空间像元经过色散形成几十个乃至几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖。

  多光谱:多光谱图像处理包括光学处理和数字处理两类。数字处理方法灵活、速度快、重复性好、可生成高几何精度及高质量的图像。多数情况下应先将图像信号数字化,然后在计算机中进行处理。

  全色波段(Panchromatic band),因为是单波段,在图上显示是灰度图片。全色遥感影像一般空间分辨率高,但无法显示地物色彩。 实际操作中,我们经常将之与波段影象融合处理,得到既有全色影象的高分辨率,又有多波段影象的彩色信息的影象。

  全色波段,一般指使用0.5微米到0.75微米左右的单波段,即从绿色往后的可见光波段。全色遥感影象也就是对地物辐射中全色波段的影象摄取,因为是单波段,在图上显示是灰度图片。全色遥感影象一般空间分辨率高,但无法显示地物色彩。

  多光谱遥感:将地物辐射电磁破分割成若干个较窄的光谱段,以摄影或扫描的方式,在同一时间获得同一目标不同波段信息的遥感技术。

  原理:不同地物有不同的光谱特性,同一地物则具有相同的光谱特性。不同地物在不同波段的辐射能量有差别,取得的不同波段图像上有差别。

  优点:多光谱遥感不仅可以根据影像的形态和结构的差异判别地物,还可以根据光谱特性的差异判别地物,扩大了遥感的信息量。

  航空摄影用的多光谱摄影与陆地卫星所用的多光谱扫描均能得到不同普段的遥感资料,分普段的图像或数据可以通过摄影彩色合成或计算机图像处理,获得比常规方法更为丰富的图像,也为地物影像计算机识别与分类提供了可能。

  高光谱遥感起源于20世纪70年代初的多光谱遥感,它将成像技术与光谱技术结合在一起,在对目标的空间特征成像的同时,对每个空间像元经过色散形成几十乃至几百个窄波段以进行连续的光谱覆盖,这样形成的遥感数据可以用“图像立方体”来形象的描述。同传统遥感技术相比,其所获取的图像包含丰富的空间、辐射和光谱三重信息。

  3)波段连续:有些传感器可以在350~2500nm的太阳光谱范围内提供几乎连续的地物光谱;

  国际遥感界的共识是光谱分辨率在λ/10数量级范围的称为多光谱(Multispectral),这样的遥感器在可见光和近红外光谱区 只有几个波段,如美国 LandsatMSS,TM,法国的SPOT等;而光谱分辨率在λ/100的遥感信息称之为高光谱遥感(HyPerspectral);随着遥感光谱分辨 率的进一步提高,在达到λ/1000时,遥感即进入超高光谱(ultraspectral)阶段(陈述彭等,1998)。

  高光谱和多光谱实质上的差别就是:高光谱的波段较多,普带较窄。(Hyperion有233~309个波段,MODIS有36个波段)

  多光谱相对波段较少。(如ETM+,8个波段,分为红波段,绿波段,蓝波段,可见光,热红外(2个),近红外和全色波段)

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