高光譜成像（Hyperspectral Imaging，簡稱 HSI）是一種同時(shí)獲取目標(biāo)空間圖像信息和連續(xù)精細(xì)光譜信息的先進(jìn)成像技術(shù)。以SHIS凝視型高光譜相機(jī)為例，它將光線分解為數(shù)百個(gè)窄而連續(xù)的波段（如400~1000nm范圍內(nèi)256個(gè)波段），為每個(gè)像素生成一條完整的光譜曲線。

與傳統(tǒng)相機(jī)只能捕捉紅綠藍(lán)三個(gè)寬波段不同，高光譜成像的核心在于其獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，它生成一個(gè)三維數(shù)據(jù)立方體，其中x和y軸代表圖像的空間位置，而z軸則代表光譜維度，記錄了每個(gè)像素在不同波長下的反射強(qiáng)度形成了豐富的光譜信息層。

高光譜成像的強(qiáng)大之處在于每種物質(zhì)都具有獨(dú)特的光譜特征，就像人類的指紋一樣，植被在近紅外波段有強(qiáng)烈反射，水體在藍(lán)綠光區(qū)域表現(xiàn)出強(qiáng)吸收特性，而土壤在紅光區(qū)域有明顯特征，通過分析這些光譜指紋，我們可以準(zhǔn)確識別和區(qū)分不同的物質(zhì)。

高光譜成像還分不同的技術(shù)路線，有凝視型、推掃型和快照型，應(yīng)用不用技術(shù)路線對應(yīng)的產(chǎn)品也不同。凝視型高光譜成像是利用LCTF，在設(shè)定波長范圍內(nèi),對入射光進(jìn)行連續(xù)細(xì)分窄波段分光,對每個(gè)波段進(jìn)行高分辨率的二維面陣成像,從而獲得完整的高光譜圖像序列。代表產(chǎn)品有（中達(dá)瑞和）SHIS系列高光譜相機(jī)。

推掃式高光譜成像采用光柵分光,在設(shè)定波長范圍內(nèi),對狹縫入射光進(jìn)行超高分辨率光譜采集,然后利用推掃運(yùn)動(dòng),對物體進(jìn)行空間掃描成像,從而獲得完整的高光譜圖像序列。代表產(chǎn)品有（中達(dá)瑞和）VIX系列高光譜相機(jī)。

高光譜成像技術(shù)憑借其強(qiáng)大的物質(zhì)識別能力在眾多領(lǐng)域都有重要應(yīng)用，在遙感監(jiān)測中用于環(huán)境變化追蹤，在精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)中進(jìn)行作物健康診斷，在食品安全領(lǐng)域進(jìn)行品質(zhì)檢測，在礦產(chǎn)勘探中識別礦物成分，在醫(yī)學(xué)診斷中檢測組織病變，這些應(yīng)用充分展現(xiàn)了高光譜成像技術(shù)的巨大價(jià)值。

審核編輯 黃宇