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红外多光谱成像仪是一种能够同时获取光谱特征和空间图像信息的基本设备,是光电成像系统发展的重要方向。红外多光谱成像系统可提供具有3至20个非连续波段的图像,并已在农业和食品领域得到广泛应用。 从成像原理上讲,红外多光谱成像技术就是把入射的全波段或宽波段的光信号分成若干个窄波段的光束,然后把它们分别成像在相应的探测器上,从而获得不同光谱波段的图像。实际使用时,要更有效地提取目标特征并进行识别,探测系统需要有精细的光谱分辨能力,就要求把光谱分得更窄并采用多个波段,而完成这一任务的就是成像分光技术。
1、 光学会聚单元。它由透镜、反射镜或扫描镜等部件组成。它来自地面目标和背景的辐射或反射电磁波。
2、 分光单元。它把-单元的混合光分解为若干较窄波段,从而实现多光谱探测。
3、 探测与信号预处理单元。它常用做探测器材的有相机中的胶片、线列或面阵ccd、红外焦平面阵列等光电探测器件。它实现光电转换,由敏感元分别将分光后-的场景各点相应波段的电磁波强弱转换为对应大小的电信号。信号预处理器对电信号进行放大、修正及其他处理后,转换成图像信号或其他形式的信号。
4、 信息记录或传输单元。它将经初步处理后的图像信息用适当的介质记录下来。常用记录介质有胶片、磁带、磁盘、光盘等。为了尽快得到遥感信息,对各种数字式的信号可通过传输单元将其从空中传输到地面进行记录或实时图像显示。
红外多光谱扫描仪由扫描反射镜、聚光系统、分光部件、光电探测器、辐射定标器以及信号放大、编码和处理的电子系统构成。从景物来的辐射,经扫描镜反射进入聚光系统会聚成像,由分光部件滤光片、棱镜或光栅等分光,分成若干波段,由相应的光电探测器如光电倍增管、硅光二极管、锑化铟探测器、碲镉探测器等分别接收并转变成电信号,经电子系统处理、传输、记录,可回放成图片,或处理成计算机兼容磁带,供用户使用。多光谱扫描仪适用于航空和航天遥感,其性能要求视应用目的和使用条件而定。为提高多光谱扫描仪的空间分辨率,人们正在研制电荷耦合器件的固态自扫描的红外多光谱扫描仪。
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