一、概述
目标与背景的辐射温度差值在-4℃~4℃以内
成像光谱仪为每个像元提供数十个至数百个窄波段的光谱信息,每个像元都能产生一条完整而连续的光谱曲线。
| 多光谱 | 高光谱 | 超光谱 |
波段数 | 少 ≤10 | 多 10~100 | 非常多 100~1000 |
分辨率 | 10-1λ | 10-2λ | 10-3λ |
图谱 | 分离 | 合一 | 合一 |
通道连续性 | 不连续 | 连续 | 连续 |
二、技术类型
1.棱镜、光栅型成像光谱仪:成熟,但光通量和分辨率低
2.傅里叶变换光谱成像系统:有运动部件,结构复杂,分辨率高,不能随意扫描
3.液晶光谱成像系统:低温能力差
VISR:500-720nm(0.25nm) | SNIR:650-1100nm(7 或10nm) | NIRR:650-1100nm(0.75nm) | LNIR:850-1800nm(6 或20nm) | XNIR:1200-2450nm(7nm)
4.采用二元光学元件的成像光谱仪:效率已经达到99 %,在1 秒内获取高达400 多个光普通道的超光谱图像,光谱范围覆盖了VNIR、SWIR、MWIR 和TIR 波段。
5.空间外差光谱(SHS)技术:超光谱、光通馈大、无运动部件、任意波段范围等,特别适合星载大气微量气体的探测。
6.声光高光谱成像系统:任意选定一组波长扫描,分辨率高,全固化,温度范围宽
三、应用
水质监测 水质生态状况、水温分布、叶绿素分布、 悬浮物浓度、有色溶解性有机物浓度等
大气监测 气溶胶、臭氧、二氧化硫、二氧化氮、风速等
生态环境 生物多样性、湿地、土壤退化、农田残留物、植物重金属污染等
医学 诊断、中医舌诊、组织研究等
军事目标识别 隐蔽自己,揭露敌人的伪装等
欧洲月球探测:SMART-1(2003年),携带有高光谱分辨率的红外光谱仪(SIR)
中国嫦娥探月:搭载有干涉成像光谱仪:谱段范围480nm-960nm,42个波段。
日本SELENE探月:中包含了一台成像光谱仪-SP
印度月球探测:Moon Mineral Mapper(M3)
美国LRO探月计划:包含了一台成像光谱仪,用于月球表面矿物/岩石成分探测,该卫星拟于2008年10月发射。
美国火星探测轨道-MRO :2006年3月到达火星开始进行数据获取,该卫星搭载了一台成像光谱仪-CRISM。
四、声光与高光谱成像技术
美国BRIMROSE公司
混合控制近红外分析仪 NIR薄膜分析仪
通过蓝宝石视窗监测物料混合度 分析监测薄膜或者涂层厚度
便携式AOTF近红外光谱分析仪 微型自由空间在线应用近红外分析仪
以漫反射方式进行非接触、非破坏测量粉末,固体,液体,凝胶等样品的性质
五、建议
1.提高AOTF的分辨率、光谱范围、衍射效率
2.提高环境适应性
3.开发基于AOTF的(成像)光谱仪