高光譜成像儀有哪些信息優勢？

高光譜成像儀的光譜影像集通常包含了數十幅單色光影像，並且這些數字影像中的信息是相互關聯的，因此它在信息數量和質量上占有明顯優勢。都有哪些呢？本文進行了簡單總結。

常規成像檢驗技術通常記錄物體在一個較大光譜範圍內的平均光亮度分布(配光方法或熒光方法)，或依靠光學檢驗原理選擇最佳成像波段並通過一個光學濾光鏡記錄物體在這個窄波段單色亮度分布(分色、紫外反射、紅外反射或熒光方法)，或記錄紅/綠/藍三色波段亮度分布(彩色照相)，其記錄的影像基本不含或含有極少物質光譜信息。光譜成像能夠記錄物體在所有波段的單色影像，使得最佳成像波段的選擇可以放在影像被記錄後的影像分析處理步驟進行。這對未知光譜性質的物質檢材是非常有意義的，由於常規光學檢驗是以物質光譜性質為選擇最佳波段的依據，對未知光譜性質的物13:44意義的，由於常規光學檢驗是以物質光譜性質為選擇最佳波段的依據，對未知光譜性質的物質很難作出正確的選擇。光譜成像可以在攝取影像後再測量得到被檢驗物體上各種物質的光譜性質，因此在影像分析處理時可以非常容易地選擇最佳波段並得到相應結果影像。因此，以光譜影像集含有的亮度分布和光譜信息為基礎，配合影像分析處理技術，可以使物證成像檢驗能力提升到一個全新的水平。

光譜成像檢驗能力遠高於常規成像，是因為前者組合了光譜技術和數字成像技術。常規分光譜照相技術一直是成像檢驗努力的重點方向之一，過去這方麵的理論研究有較大進步，但在實際應用中其控製能力受到傳統膠片照相記錄技術限製。1987年報道的窄波段分光照相技術是常規分光譜照相技術的典型代表。這種常規分光照相方法用光柵幹涉儀分離的窄波段單色光照射被檢驗物體，並且用感光膠片記錄物體在400~900nm範圍10~20nm 波長間隔、5~10nm 帶寬的單色光反射亮度，也能夠獲得數十張以膠片或照片形式存在的單色影像構成的影像組。窄波段分光照相技術在控製影像亮度分布的理論方麵與新的光譜成像檢驗有相似之處，但在應用能力和效果上有質的差別。

首先，窄波段分光照相的影像組不是數字影像，各個單色影像的亮度數據之間的關聯不易測量利用，獲得光譜測量數據較困難且不準確(當然，采用現在的數字掃描方式將負片影像數字化，可以使它們類似於光譜影像集)。

其次，窄波段分光方法隻能記錄反射光亮度，不能記錄熒光亮度分布影像。最後，窄波段分光照相不能用計算機控製操作，影像記錄過程複雜費時，影像分析處理也相對困難一些。高光譜成像儀優於窄波段分光照相的關鍵是前者使用了 CCD 數字照相機和液晶可調波長濾光鏡。相對於使用窄波段幹涉濾光鏡的常規分光照相方法，一個液晶可調波長濾光鏡可以替代很多幹涉濾光鏡，並且能夠更加靈活進入所需要的波段，因此使光譜成像方法具有更高的靈敏度。