高光谱成像仪光谱数据获取方式有哪些？

高光谱成像仪根据成像原理的不同，可以采用不同的方式获取光谱数据，比较常见的有推扫式、摆扫式和凝视式等。本文对这些方式的原理及优缺点做了介绍，感兴趣的朋友不妨了解一下！

高光谱成像仪数据获取方式——推扫式：

工作原理：推扫式高光谱成像仪利用线阵探测器在垂直于飞行或平台移动方向上获取目标的一行图像信息，同时平台沿着飞行方向前进，通过连续的线扫描逐渐获取整个目标区域的二维图像信息。在每个扫描瞬间，线阵探测器上的每个像元对应目标场景中的一个地面像元，同时获取该像元的光谱信息。

优点：可以在较短时间内获取较大面积的高光谱图像数据，成像速度较快，适用于对大面积区域进行快速观测。由于是逐线扫描成像，数据获取过程相对简单，图像的几何畸变较小，便于后续的数据处理和分析。

缺点：对平台的稳定性要求较高，如果平台在飞行或移动过程中出现晃动或姿态变化，可能会导致图像的几何失真和光谱信息的不准确。此外，线阵探测器的像元数量有限，限制了图像的空间分辨率。

高光谱成像仪数据获取方式——摆扫式：

工作原理：摆扫式高光谱成像仪通过摆动反射镜或光学系统，将目标场景的光线依次反射到探测器上，从而获取不同角度的图像信息。在摆动过程中，探测器依次对不同位置的目标区域进行成像，通过扫描整个视场来获取目标的二维图像。同时，在每个成像位置，探测器获取该位置像元的光谱信息。

优点：可以实现较大视场的成像，能够覆盖更广阔的区域。摆扫式成像仪的光学系统相对简单，易于实现和维护。由于可以在不同角度对目标进行观测，能够获取更多的空间信息，有助于对目标的三维结构进行分析。

缺点：成像速度相对较慢，因为需要通过摆动反射镜来逐点扫描整个视场。此外，摆动过程中可能会引入机械振动和误差，影响图像的质量和光谱精度。同时，摆扫式成像仪获取的数据在拼接和校正过程中较为复杂，需要考虑扫描角度、时间延迟等因素对图像的影响。

高光谱成像仪数据获取方式——凝视式：

工作原理：凝视式高光谱成像仪采用面阵探测器，能够同时获取目标区域的二维空间图像和光谱信息。它通过特殊的光学设计和分光技术，将目标场景的光线聚焦到面阵探测器上，探测器上的每个像元对应目标场景中的一个微小区域，同时获取该区域的光谱信息。

优点：可以瞬间获取整个目标区域的高光谱图像，成像速度快，适用于对动态目标或快速变化的场景进行观测。面阵探测器具有较高的空间分辨率，能够提供更详细的目标图像信息。此外，凝视式成像仪不需要扫描机构，减少了机械运动带来的误差和复杂性，提高了系统的稳定性和可靠性。

缺点：面阵探测器的光谱分辨率相对较低，通常需要采用复杂的分光技术来提高光谱分辨率，这会增加仪器的成本和体积。由于探测器同时获取大量的光谱和空间信息，数据量巨大，对数据存储和处理的要求较高。