什么是高光谱成像技术？高光谱成像技术是一种融合了图像和光谱的检测技术，能同时获取待测物体的空间信息和光谱信息，因此该技术既可以直观反映研究对象外观纹理特征，又可以像光谱信息一样间接反映物体内部物理结构和品质成分特性。本文对高光谱成像技术的具体应用作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
什么是高光谱成像技术？
高光谱成像技术，是一种新兴的集数字摄像机和光谱摄制于一体的无接触式检测技术，具有高效、实时、在线等无损检测特点。其中，待测物影像信息借助成像光谱仪完成提取，由于空间扫描由器件的固体自扫描完成，像元凝视时间长，从而获取图像的空间分辨率较高，与此同时，成像光谱仪同步采集待测物物质结构及化学组成对应的光谱信息，高光谱成像系统在纳米级的光谱分辨率上，以几十至数百个波长同时对物体连续成像，实现物体空间信息、光谱信息和光强度信息的同步获取，从而构建三维数据空间体。光谱采集方式包含反射、透射、散射和荧光4种模式，其光谱覆盖面包含紫外、可见光、近红外和中红外区域，所获波段信息量大、分辨率高、连续性强，可为待测物属性分析与判断提供依据。在既定光源条件下，样品经成像光谱仪采集光谱数据后传输到PC机进行相关数据处理，数据采集部位可由移动平台控制实现。
通常，高光谱成像技术对目标产物的成功反演大致需要2个阶段，即光谱图像信息前处理和提取信息与目标产物拟合预测。其中，前者包含图像预处理技术、切趾处理技术、光谱复原技术、相位校正技术、光谱定标技术等，后者可通过主成分分析、灰度共生矩阵等方法提取特征波段变量作为输入变量，然后结合支持向量机、偏最小二乘法、神经网络、遗传算法、模糊逻辑等算法构建预测模型，实现对目标变量的成功反演。
高光谱成像技术的具体应用：
1.在生态资源领域的应用
在生态资源领域，高光谱成像技术与遥感技术的结合，以高精度、高效率的优势可以实现植被覆盖勘探与识别、地表生物数量估计、大气污染状况评估、地质环境污染动态勘测等。在水质污染情况检测中，高光谱成像技术能根据水资源中含有不同有机物所反映在图谱中的波段变化，根据光谱特征的相关性与差异性评判水质污染状况。还能通过空间信息、辐射强度分布情况判断水资源中污染物的探测、水温实时监控等。同理，在地质矿产资源勘查工作中，通过捕获的空间信息、光谱信息、辐射强度信息实现地质矿产资源的识别与分布情况。
2.在军事航天领域的应用
在军事航天领域，高光谱成像技术主要应用于军事侦查、探测目标的伪装性、欺骗性，发觉隐藏目标等方面。通过比对伪装目标与样本材料的谱图差异性分辨真假，显示遮挡物体与环境之间的光谱特征的差异实验目标的揭露，达到反欺诈的效果。除此之外，高光谱成像技术正朝向天文行星探测领域发展，作为航空探测仪器成功搭载在中国首颗绕月人造卫星中。
3.在农业食品领域的应用
在农业食品领域，高光谱成像技术能在检测目标物的外部特征同时又能探测内部品质与安全，在农业监控与食品安全领域取得了较好的检测结果。高光谱成像技术的优势能贴合农业生产与食品制造的待测量庞大和无损检验的要求，在不影响外形、不破坏结构的非接触检测下，快速、准确、高效的对农药残留、农产物优劣、食品腐败等问题大批量检验。
4.在医学诊断领域的应用
在医学诊断领域，高光谱成像技术通过对正常组织与器官的光谱特征与病变组织、器官相对比，对机体健康状况进行检测评估，因其具备“信息三合一”的优势还能应用于临床方面，高灵敏度、高特异性的同时判断人体组织病变情况与分布位置，对于各类临床手术具有实质性的指导作用。高光谱成像技术不仅能捕获目标物的物理信息与化学信息，还能达到非破坏性实时监测，在推动医学诊断领域的发展中卓有成效。
5.在文物保护领域的应用
在文物保护领域，高光谱成像技术相较于多光谱能在更精细的波段范围成像，丰富了数据信息，提高了光谱、空间的分辨率，对待测物体进行无损检测为历史文物的鉴定工作提供了强有力的技术支撑。在国外，多用于文物的奠定分析，在国内，高光谱成像技术在考古与文物艺术品保存中得到广泛应用。
