本文主要是介绍高光谱图像基础知识(1),希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!
本部分主要介绍什么是高光谱图像,成像原理,以及高光谱图像的特点。
高光谱图像
所谓高光谱图像就是在光谱的维度进行了细致的分割,不仅仅是传统的黑,白,或者R、G、B的区别,而是在光谱维度上也有N个通道,例如:我们可以把400nm-1000nm分为300个通道,一次,通过高光谱设备获取的是一个数据立方,不仅有图像的信息,并且在光谱维度上进行展开,结果不仅可以获得图像上每个点的光谱数据,还可以获得任意一个谱段的影像信息。
高光谱成像技术是基于非常多的窄波段的影像数据技术,它将成像技术与光谱技术相结合,探测目标的二维几何空间和光谱信息,获取高分辨率的连续、窄波段的图像数据。
高光谱成像原理
以光栅色分光原理为例:
在经典物理学中,光波穿过狭缝、小孔或者圆盘之类的障碍物时,不同波长的光会发生不同程度的弯散传播,再通过光栅进行衍射分光,形成一条条谱带。也就是说:空间中的一维信息通过镜头和狭缝后,不同波长的光按照不同程度的弯散传播,这一维图像上的每个点,再通过光栅进行衍射分光,形成一个谱带,照射到探测器上,探测器上的每个像素位置和强度表征光谱和强度。一个点对应一个谱段,一条线就对应一个谱面,因此探测器每次成像是空间一条线上的光谱信息,为了获得空间二维图像再通过机械推扫,完成整个平面的图像和光谱数据采集。
数据表现形式:
三维数据中每一个像素,从光谱维这个角度来看,可以看成一种物质在不同波段光谱信号下的表现,如下图中的土壤、水体、植被等。
分类原理
不同物质在不同波段光谱信号下的不同表现,可以绘制成一条关于光谱波段和光谱值之间的曲线,根据曲线的差异,我们可以高光谱图像中不同物质进行分类。
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