高光譜成像技術是一項令人振奮的新技術，非常有前景，尤其是結合現代機器學習軟件和執行器（如：機器人或空氣噴氣機）使用時，高光譜成像技術有能力革新工業分類方法，使機器能夠執行人類難以完成的復雜任務。

圖1：農場的高光譜假彩色圖像（左），指定區域的反射光譜曲線（右）

什么是高光譜成像儀？

高光譜成像技術指的是測量二維圖像中每個像素的高分辨率光譜數據。標準相機在每個像素上提供三個光譜數據通道：紅、綠、藍（RGB），視覺者的大腦輸入了這三種顏色的混合顏色，并將它們解釋為一種獨特的顏色。在高光譜圖像中，材料的反射光譜是連續的波長曲線，每個像素上有數百個光譜數據點，它是光譜學的一種，標準光譜儀只提供一個“像素”的光譜測量-沒有成像信息。多光譜成像儀指的是每個像素提供幾個光譜數據通道的照相機，通道數通常在4-12之間?！案吖庾V”這個術語指的是：許多光譜數據點，它們產生一個近乎連續的光譜曲線，通常在每條曲線上有數百個光譜數據通道。然而，高光譜成像儀的設計和制造要比非成像光譜儀復雜得多，因為二維圖像中每個像素點都需要有連續的光譜曲線，而且最小化光譜失真一直是一個非常困難的光學問題。

圖1顯示了一個農場的高光譜假彩色圖像以及指定區域像素的高光譜曲線；圖2顯示了相同的高光譜數據，但是光譜通道數降低至4個，4個光譜通道的數據類似于Landsat衛星獲得的數據，可以直觀的看出圖1的數據比圖2包含了更多的光譜信息，從而能夠對場景中的對象進行更加精準、可靠的分類。

圖2：與圖1相同像素區域的多光譜數據，光譜波段與Landsat衛星影像波段一致?

高光譜成像儀越來越受歡迎的主要原因：

1.?隨著科技發展，相機越來越普及，而且拍照速度越來越快；

2.?計算機可以提供足夠的計算能力來處理大量數據；

3.?結合現代的機器學習算法，科學家可以利用高光譜數據準確識別材料，甚至那些看起來非常相似的材料。

基于不同的材料具有不同的反射光譜這個事實，使得這項技術具有很強的實用性，在研究和工業應用中發展迅速。

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