高光谱成像技术进展.docx
《高光谱成像技术进展.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高光谱成像技术进展.docx（15页珍藏版）》请在冰点文库上搜索。
高光谱成像技术进展
-CAL-FENGHAI.-（YICAI）-CompanyOne1-CAL-本页仅作为文档封面，使用请直接删除
高光谱成像技术进展（总11页）
高光谱成像技术进展
By130405100xx
一．高光谱成像技术的简介
高光谱成像技术的出现是一场革命，尤其是在遥感界。
它使本来在宽波段不可探测的物质能够被探测，其重大意义已得到世界公认。
高光谱成像技术光谱分辨率远高于多光谱成像技术，因此高光谱成像技术数据的光谱信息更加详细,更加丰富,有利于地物特征分析。
有人说得好，如果把多光谱扫描成像的MSS（multi-spectralscanner）和TM（thematicmapper）作为遥感技术发展的第一代和第二代的话,那么高光谱成像（hyperspectralimagery）技术则是第三代的成像技术。
高光谱成像技术的具体定义是在多光谱成像的基础上，从紫外到近红外（200-2500nm）的光谱范围内，利用成像光谱仪，在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谐波段对目标物体连续成像。
在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息。
（一）高光谱成像系统的组成和成像原理
而所谓高光谱图像就是在光谱维度上进行了细致的分割，不仅仅是传统所谓的黑、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。
因此，通过高光谱设备获取到的是一个数据立方，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，还可以获得任一个谱段的影像信息。
目前高光谱成像技术发展迅速，常见的包括光栅分光、声光可调谐滤波分光、棱镜分光、芯片镀膜等。
下面分别介绍下以下几种类别：
（1）光栅分光光谱仪
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。
如下图所示。
经过狭缝的光由于不同波长照射到不同的探测器像元上，光能量很低，因此需要选择高灵敏相机，同时需要加光源。
例如系统如下：
光源相机（成像光谱仪+ccd）装备有图像采集卡的计算机是高光谱成像技术的硬件组成，其光谱的覆盖范围为200-400nm，400-1000nm，900-1700nm，1000-2500nm。
其中光谱相机的主要组成部分为准直镜，光栅光谱仪，聚焦透镜以及面阵ccd。
其扫描过程是当ccd探测器在光学焦面的垂直方向上做横向扫描（x），当横向的平行光垂直入射到投身光栅是就形成了光栅光谱，这是像元经过高光谱仪在ccd上得出的数据，它的横向式x方向上的像素点也就是扫描的象元，它的总像是各像元对应的信息。
在检测系统输送前进是排列的他测器完成纵向扫面（y）。
综合扫描信息即可得到物体的三围高光谱数据。
（2）声光可调谐滤波分光（AOTF）光谱仪
AOTF由声光介质、换能器和声终端三部分组成。
射频驱动信号通过换能器在声光介质内激励出超声波。
改变射频驱动信号的频率，可以改变AOTF衍射光的波长，从而实现电调谐波长的扫描。
最常用的AOTF晶体材料为TeO2即非共线晶体，也就是说光波通过晶体之后以不同的出射角传播。
如上图所示：
在晶体前端有一个换能器，作用于不同的驱动频率，产生不同频率的振动即声波。
不同的驱动频率对应于不同振动的声波，声波通过晶体TeO2之后，使晶体中晶格产生了布拉格衍射，晶格更像一种滤波器，使晶体只能通过一种波长的光。
光进入晶体之后发生衍射，产生衍射光和零级光。
上图是AOTF的组成。
由图可知，AOTF是由成像物镜+准直镜+偏振片+晶体+偏振片+物镜+detector，入射光经过物镜会聚之后进入准平行镜（把所有的入射光变成平行光），准平行光进入偏振片通过同一方向的传播的光，平行光进入晶体之后，平行于光轴的光按照原来方向前行，非平行光进行衍射，分成两束相互垂直o光和e光（入射光的波长不同经过晶体之后的o光与e光的角度也不同，因此在改变波长的过程中，图像会出现漂移）；o光和e光及0级光分别会聚在不同的面上。
如下图所示：
为了保证入射光经过准平行镜之后能够完全变化成平行光，因此对前端的物镜视场角有一定的要求，根据晶体的xxx角，可算出物镜最大的视场角，小于最大视场角的情况，成像ok，如果大于视场角，则会造成重影（衍射光与0级光都进入了sensor）。
可在晶体的出光口加入遮挡片，即遮挡0级光，避免与衍射光一起进入sensor，以免造成重影现象。
同时，对聚光准直系统的优化有两个方面：
1.提高光源的聚光效果，2.减小聚光准直系统的外形尺寸。
（3）棱镜分光光谱仪
入射光通过棱镜后被分成不同的方向，然后照射到不同方向的探测器上进行成像。
棱镜分光后，在棱镜的出射面镀了不同波段的滤光膜，使得不同方向的探测器可以采集到不同光谱信息，实现同时采集空间及光谱信息。
（4）芯片镀膜光谱仪
近年来，IMEC（欧洲微电子研究中心）采用高灵敏CCD芯片及SCMOS芯片研制了一种新的高光谱成像技术，在探测器的像元上分别镀不同波段的滤波膜实现高光谱成像，此技术大大降低了高光谱成像的成本。
目前IMEC提供三种标准的光谱探测器：
100波带的线扫描探测器，32波带的瓷砖式镀膜探测器，16波带以4x4为一个波段的马赛克式镀膜探测器。
这种光谱技术的优点是可以同时获得光谱分辨率和空间分辨率，可以进行快速、高性能地获得光谱信息和空间信息，集成度高，成本低。
但是缺点是光谱灵敏度较低，一般大于10nm，多用于无人机等大范围扫描的光谱应用领域。
（二）高光谱成像技术的特点
1.光谱响应范围广，光谱分辨率高。
成像光谱仪响应的电磁波长从可见光延伸到近红外，甚至到中红外，光谱分辨率达到纳米级。
2.光谱信息与图像信息有机结合，即“图谱合一”。
在高光谱影像数据中，每一像元对应于一条光谱曲线。
整个数据是光谱影像的立方体，具有空间图像维和光谱维。
3.数据描述模型多，分析更加灵活。
高光谱影像通常有三种描述模型：
图像模型、光谱模型与特征模型。
4.数据量大，信息冗余多。
高光谱数据的波段众多，其数据量巨大，而且波段之间相关性大。
（三）高光谱成像技术的优势
高光谱图像集样本的图像信息与光谱信息于一身，图像信息可以反映样本的大小、形状、缺陷等外部品质特征。
由于不同成分对光谱的吸收也不同，在某个特定波长下图像对某个缺陷会有较为显著的反映，而光谱信息能充分反映样品内部的物理结构、化学成分的差异。
所以，高光谱图像能够反映综合品质。
不同物质间千差万别的光谱特征和形态利用高光谱影像技术能得到很精细的反映。
以高光谱遥感技术为例，其就具有以下优势：
1.蕴含着近似连续的地物光谱信息。
高光谱影像经过光谱反射率重建，能获取地物近似连续的光谱反射率曲线，与地面实测值相匹配，将实验室地物光谱分析模型应用到遥感过程中。
2.地表覆盖的识别能力极大提高。
高光谱数据能够探测具有诊断性光谱吸收特征的物质，能够准确区分地表植被覆盖类型、道路的铺面材料等。
3.地形要素分类识别方法灵活多样。
影像分类既可以采用各种模式识别方法，如贝叶斯判别、决策树、神经网络、支持向量机等，又可以采用基于地物光谱数据库的光谱匹配方法。
分类识别特征，可以采用光谱诊断特征，也可以进行特征选择与提取。
4.地形要素的定量或半定量分类识别成为可能。
在高光谱影像中，能估计出多种地物的状态参量，提高遥感高定量分析的精度和可靠性。
（四）高光谱成像技术所面临的难题
高光谱影像在应用的过程中,还面临着以下关键技术需要解决:
1.高光谱影像光谱重建技术。
高光谱影像记录的DN值,根据成像光谱仪的辐射定标、光谱定标数据，经过各种辐射校正，反演出地物反射率，这是高光谱遥感定量分析的基础。
2.高光谱影像分类识别技术。
传统影像分类算法，如最大似然估计、神经网络等都是基于大数定理，高光谱影像维数高、波段相关性大，会遇到“维数灾难”现象，需要研究面向高光谱影像的分析方法。
3.海量影像数据的存储与计算。
高光谱影像数据量大、相关性强，面临着数据压缩问题，影像分析处理的过程中，需要巨大的计算资源。
（五）高光谱成像技术的发展趋势
伴随着成像光谱技术的逐渐成熟，高光谱影像分析研究的不断深入，应用领域日益广泛，高光谱遥感技术发展呈现出了以下趋势：
成像光谱仪的光谱探测能力将继续提高，成像光谱仪获取影像的空间分辨率逐步提高，正由航空遥感为主转为航空和航天遥感相结合阶段，逐步从遥感定性分析阶段发展到定量分析阶段，应用范围越来越广，应用研究日益深入。
（六）高光谱成像技术的发展建议
1.加大相关地物光谱数据库的建设力度
成像光谱技术是依托于地物谱学的发展而发展的，地物光谱特性的研究不仅是基础性工作，而且是整个工作中的重中之重，应加大地物光谱测定及地物光谱数据库建立的工作力度，为航空或航天遥感的地物识别提供参照标准。
2.研制适合于海洋及内陆水体等监测的成像光谱仪器
现有的成像光谱仪大都是针对陆地地物而研制的，对于海洋要素的遥感探测，现有的仪器性能指标往往不尽如人意，探测效果并不理想，所以研制适合于海洋及内陆水体等监测的成像光谱仪器迫在眉睫。
3.发展基于高光谱数据的光学特性提取模型
以基于高光谱遥感数据的水体探测为例，发展基于高光谱数据的叶绿素、悬浮泥沙等水色因子参量的定量遥感反演模型，为赤潮、溢油、海冰等海洋灾害的航空遥感监测提供先进的技术保证。
所以好的光学特性提取模型是必要的。
4.促进高光谱数据的应用研究
二．高光谱成像技术的发展现状
高光谱成像技术是集探测器技术、精密光学机械、微弱信号检测、计算机技术、信息处理技术于一体的综合性技术，技术成果主要表现为成像光谱仪研制、高光谱影像处理两方面。
（一）从成像光谱仪分析
成像光谱仪主要分为2类，一是机载成像光谱仪，二是星载成像光谱仪。
机载成像光谱仪主要有这些，比如：
美国的AVRIS、MAS、CHRISS、AHI、Hymap，加拿大的CASI、德国的DAIS系列等，星载成像光谱仪主要有这些，比如：
美国的MODIS、HRST、FIHSI，日本的GLI，欧空局的PRISM等。
以下不对这两种成像光谱仪做具体的区分。
美国的成像技术发展较早，从20世纪80年代至今已经研制了三代高光谱成像光谱仪。
第一代成像光谱仪称航空成像光谱仪AIS，是由美国国家航空和航天管理局（NASA）所属的喷气推进实验室JPL设计，已于1984～1986年装在NASA的C-130飞机上使用。
这是一台装有二维、近红外阵列探测器的实验仪器,有128个通道,光谱覆盖范围从1.2～2.4μm,并在内华达Cuprite地区的应用中取得很好的效果。
第二代成像光谱仪称航空可见光、近红外成像光谱仪AVIRIS，有224个通道，光谱范围为0.41～2.45μm。
每个通道的波段宽约为10nm，曾放在改装后的高空U2飞机上使用，为目前最常用的航空光谱仪之一。
基于NASA仪器的成功应用及采矿工业和石油工业的需求，在AVIRIS之后，地球物理环境研究公司GER又研制了1台64通道的高光谱分辨率扫描仪GERIS。
其中63个通道为高光谱分辨率扫描仪，第64通道是用来存储航空陀螺信息。
该仪器由3个单独的线性阵列探测器的光栅分光计组成。
它与其他仪器的区别是在不同的光谱范围区内，通道的光谱宽度是不同的。
第三代高光谱成像光谱仪为克里斯特里尔傅立叶变换高光谱成像仪FTHSI，适合在Cessna-206轻型飞机上使用。
它的重量为35kg，采用256通道，光谱范围为400～1050nm，有2～10nm的光谱分辨率，视场角为150°。
在此期间，许多国家都先后研制航空成像光谱仪。
如美国的DAIS，加拿大的FLI、CASI，德国的ROSIS，澳大利亚的HyMap等。
在国内，成像光谱仪的研制工作由于跟踪国际前沿技术，成像光谱仪的研制已跻身于国际先进行列。
我国于20世纪80年代中后期着手发展自己的高光谱成像系统。
主要的成像光谱仪有中科院上海技术物理研究所研制的推扫式成像光谱仪（PHI）系列、实用型模块化成像光谱仪（OMIS）系列、中科院长春光机所研制的高分辨率成像光谱仪（C-HRIS）和西安光机所研制的稳态大视场偏振干涉成像光谱仪（SLPIIS）。
中科院上海技术物理研究所研制的中分辨率成像光谱仪（CMODIS）于2002年随“神舟”三号发射升空,并成功获取航天高光谱影像,其获取影像从可见光到近红外共30波段,中红外到远红外的4波段,空间分辨率为500m。
2007年10月年发射的“嫦娥1号”卫星已携带中科院西安光机所研制的干涉成像光谱仪升空,用于获取月球表面二维多光谱序列图像及可分辨地元光谱图,通过与其他仪器配合使用对月球表面有用元素及物质类型的含量与分布进行分析,获得的数据用于编制各元素的月面分布图。
从2007年到2010年,我国将组建环境与灾害监测预报小卫星星座,将携带超光谱成像仪,采用0.45～0.95μm波段,平均光谱分辨率为5nm,地面分辨率为100m。
下面，以CASI、PHI、AVRIS、OMIS-II、VIMIS为例，进行主要性能指标的比较。
（二）从高光谱影像处理（数据库与图像处理）分析
在成像光谱仪快速发展的同时，地物光谱数据库、高光谱影像分析技术研究也得到了迅速发展。
地物光谱数据库技术方面，以美国最为先进，有代表性的主要有JPL标准波谱数据库、USGS波谱数据库、ASTER波谱数据库和IGCP-264波谱数据库。
此外，美国空军部门和环保局针对大气污染和空气成分的诊断建立了AEDC/EPA光谱数据库，并针对美国海军研究室研制的HYDICE成像光谱仪建立了森林高光谱数据库等。
部分其他国家也展开了光谱数据库技术研究和建设工作，如英国在20世纪90年代初针对海水颜色研究建立了海水光谱数据库。
美国国家航空航天局（NASA）、欧洲航天局（ESA）、日本国家空间发展局（NASDA）和大学及研究所都有专门的高光谱影像应用分析的研究机构。
国外商业遥感图像处理系统，相继增加成像光谱数据处理模块，其中具有代表性的有RSI公司的ENVI，PCIGeomatics公司的PCI，MicroImages公司的TNTmips等。
同时，我国也紧密跟踪国际高光谱成像技术的发展，在积极研制具有自主知识产权的成像光谱仪的同时,在地物光谱数据技术、高光谱影像分析技术等方面的研究中也取得了部分的成果。
20世纪90年代初期,中科院安徽光机所、遥感所等单位对大量的典型地物进行了波谱采集,建立了我国第一个综合性“地物波谱特性数据库”。
1998年,中国国土资源航空物探与遥感中心建立了“典型岩石矿物波谱数据库”,其中包含了我国主要的典型岩石和矿物500余种。
2000年,中国科学院遥感所基于GIS和网络技术研制了典型地物波谱数据库及其管理系统,记录了10000多条地物波谱，并能动态生成相应的波谱曲线和遥感器模拟波段,实现了波谱数据库与“3S”技术的链接。
在高光谱数据处理方面,目前国外已经开发了一些含有高光谱图像处理模块的软件,如美国JPL和USGS开发的SPAM、SIS、ENVI以及加拿大的PCI等软件。
1991年科罗拉多大学的CSES研究中心采用交互式语言IDL研制了基于UNIX的成像光谱处理系统SIPS,1993年推出了其微机版本。
主要遥感图像处理软件包及其处理高光谱数据的功能见下表：
在国内,中国科学院遥感应用研究所开发了高光谱图像处理系统HIPAS,原地矿部航空物探遥感中心开发了成像光谱数据处理分析系统ISDPS。
但是,国内目前尚无比较成型的商业化成像光谱图像处理系统。
三．高光谱成像技术的应用
1.在大气科学研究中的应用
高光谱成像具有非常高的光谱分辨率它不仅可以探测到常规成像更精细的被探测物的信息，而且也能探侧到大气吸收特征。
大气的分子和粒子的成份在反射光谱波段反映非常的强烈能够被高光谱仪器监测到。
云盖制图，云顶高度和云层状态参数估算，大气水汽含量与分布估算，气溶胶含量估计以及大气光学特性评价等是高光谱成像技术在大气研究中的突出应用。
利用高光谱数据在准确探测大气成分的基础上，不仅能提高天气预报、灾害预警等的准确性更能提高其可靠性。
例如：
在国内，刘金涛等人提出了一套高光谱分辨率激光雷达系统，用于同时测量大气风和气溶胶的光学性质，该系统可以分离大气气溶胶和分子散射，可以直接反射出大气的后向散射比和气溶胶的后相散射系数，同时采用双边缘监测技术，可以获得高精度的大气风速信息。
对于冬季覆盖北半球面积30%以上的冰雪，通过成像光谱的模拟试验，特别是在1.0～1.3μm光谱范围的波段，可以获得对冰雪粒径大小的识别，Anne等人利用航空成像光谱仪AVIRIS中心在1.03μm的波段与冰雪颗粒关系进行冰雪颗粒填图，并提出波段面积标尺法，解决了信号建立在单波段上易受到传感器噪声影响的缺点。
2.在城市下垫面特征和环境研究中的应用
由于人类活动、城市下垫面特征与环境显得异常复杂，同物异谱、同谱异物及混合像元现象也非常严重。
而高光谱成像的发展使得人们有能力对城市地物的光谱特性进行深入研究，人们用实验室光谱、地物光谱、航空和航天的高光谱遥感器对城市的光谱进行了一系列的深入分析。
研究的内容包括城市地物的光谱特性及可分性，为城市环境遥感分析及制图提供基础。
城市遥感研究中，由于城市下垫面地物类型繁多，而且许多地物类型的光谱曲线相似性很高，所要想很精确的区分出城市地物，诊断出微小的吸收波段是必要的，这对高光谱数据的图像光谱质量提出了很高要求。
例如：
国内刘建贵等人，利用高光谱数据结合光谱检测算法，对城市地物分类进行了研究，将高光谱分辨率的PHI成像光谱数据和高空间分辨率的彩红外照片结合，利用高空间分辨率图像数据的高几何清晰度，检测出城市各地物的轮廓线，以此形成多边形图斑，然后利用高光谱数据的光谱信息，针对每一个图斑进行统计分析与分类，以确定它的类别归属，最终可产生很规范的地物图斑边界，将图像分割为水体及阴影、植被、沥青表面、水泥表面、大理石表面和裸土6大类典型地物。
3.在海洋及内陆水环境监测中的应用
高光谱成像是当前海洋成像前沿领域。
由于中分辨率成像光谱仪具有光谱覆盖范围广、分辨率高和波段多等许多优点，因此已成为海洋水色、水温的有效探测工具。
它既可用于海水中叶绿素浓度、悬浮泥沙含量、某些污染物和表层水温探测，还可用于海冰、海岸带等的探测。
国内海洋遥感应用基础研究主要是一些数学模型的构建。
关于如何解决水体的低反射率、大气对蓝紫波段光谱的散射影响等难题的研究还未涉足。
在海洋水质监测应用方面，只有可见光光谱能够观测水下的状况。
另外，陆源污染、海水养殖、滩涂等海岸带典型要素的光谱特性研究工作也在开展，研究人员以航空高光谱图像为数据源，选取陆源污染、海水养殖、滩涂为监测要素，进行上述要素的光谱波段敏感性研究，试获得其探测的最佳波段，并进一步发展准确、快速识别和探测技术。
在海洋表面温度测量、海洋表层悬浮泥沙浓度的定性或半定量的观测、海洋动力现象的研究等方面都开展了相应的研究。
现在国际上开展的主要研究有:
海洋碳通量研究；海洋生态系统与混合层物理性质的关系研究；海岸带环境监测与管理。
4.在植被与生态研究中的应用
高光谱超多波段的成像光谱数据为植被分类识别提供了比以往更加详细的信息，基于高光谱成像的植被识别精度远远超出了常规所能获取信息的精确性和可靠性，体现出高光谱在植被信息获取能力方面的巨大优势。
高光谱成像还应用于生态环境梯度制图、光合作用色素含量提取、植被干物质信息提取、植被生物多样性监测、土壤属性反演、植被和土地覆盖精细制图、土地利用动态监测、矿物分布调查、水体富营养化检测、大气污染物监测、植被覆盖度和生物量调查、地质灾害评估等等。
植被高光谱数据，按获取方式的不同，采用相应的高光谱信息处理技术处理后可用于植被参数估算与分析，植被长势监测及估产等领域。
另外，高光谱的出现使植物化学成分估测成为可能。
例如：
1995年12月，中国科学院遥感应用研究所与国外合作采用模块化航空成像光谱仪（MAIS）与地面同步光谱测,开展了湿地植被高光谱遥感监测实验。
吴长山利用高光谱数据对导数光谱与群体叶绿素密度做相关分析，选取相关关系最高的波段与导数光谱进行线性拟合，估算叶绿素密度。
5.在地质矿产调查中的应用
区域地质制图和矿产勘探是高光谱技术主要的领域也是高光谱成像应用中最成功的一个领域。
如今地面光谱仪主要有澳大利亚的PIMA，美国的ASD，GER,热红外FT-IR等，国内的有中科院研发的OMIS系列，PHI等。
利用高光谱遥感（含热红外高光谱）进行矿物识别可分为3 个层次：
矿物种类识别、矿物含量识别和矿物成分识别。
（1.基于单个诊断性吸收的特征参数；2.基于完全波形特征；3.基于光谱知识模型）在矿物识别和矿物精细识别的基础之上，根据矿物共生组合规律和矿物自身的地质意义指示作用，直观地反演各种地质因素之间的内在联系，可提高高光谱在地质应用中分析和解决地质问题的效能。
随着高光谱遥感地质应用的不断扩展和日益深入，高光谱遥感技术和方法也在不断改进。
近年来在基于高光谱数据的矿物精细识别、高光谱影像地质环境信息反演、基于高光谱遥感的行星地质探测等方面取得了突出的进展。
高光谱遥感在地质成因环境探测、蚀变矿物与矿化带的探测、成矿预测、岩性的识别与分类、油气资源及灾害探测、高光谱植被重金属污染探测等方面也有应用。
例如：
国内也开展了类似的研究。
谢红接等运用MAIS数据做了试验性研究工作，提取了研究区域的铀矿特征信息（如蚀变和矿化等）。
万余庆等运用OMISI数据确定了烧变岩中3价铁离子含量与某些波段反射率的定量关系，提出了利用高光谱遥感图像提取3价铁离子的方法。
张宗贵等利用HyMap数据，开展了基于地物光谱特征成像光谱遥感矿物识别方法研究，有效地填绘出了矿物在该航带上的分布情况。
甘甫平等利用成像光谱遥感技术识别和提取了矿化蚀变信息。
王青华等运用MAIS影像数据，采用不同的图像处理方法，较好地提取了岩石信息，达到较准确识别岩类目的。
王晋年等在新疆阿克苏柯坪进行油气勘探研究中，根据矿物吸收指数成功地区分了该地区从寒武、奥陶、志留、泥盆到二叠系的地层。
6.在军事中的应用
高光谱影像由于其具有的丰富地面信息，从一开始就被应用于军事领域，并在实际应用中表明这种光谱成像技术在军事上具有很高的应用价值，因而军用卫星上采用这种遥感器的趋势正在快速增长。
在军事侦察、识别伪装方面，它能够根据目标与伪装材料不同的光谱特性，利用成像光谱仪可以从伪装的物体中自动发现目标；在调查武器生产方面，超光谱成像仪不但可探测目标的光谱特性、存在状况，甚至可分析其物质成分，从而可采集工厂产生的烟雾，直接识别其物质成分，判定工厂生产的武器，特别是攻击性武器。
在海军作战方面，目前美国海军设计的超光谱成像仪，可在0.4μm～2.5μm光谱范围内提供210个成像光谱数据，可获得近海环境目标的动态特性，例如海水的透明度、海洋深度、海洋大气能见度、海流、潮汐、海底类型、生物发光、海滩特征、水下危险物、油泄漏、大气中水汽总量和次见度卷云等成像数据，这对海军近海作战有十分重大的意义。
参考文献：
[1]浦瑞良,宫鹏.高光谱遥感及其应用[M].北京:
高等教育出版社,2000
[2]杨哲海,韩建峰,宫大鹏,李之歆.高光谱遥感技术的发展与应用[J].海洋测绘,2003
[3]王建宇,李春来,姬弘桢,袁立银,王跃明,吕刚,刘恩光.热红外高光谱成像技术的研究现状与展望[J].红外与毫米波学报，2015
[4]崔廷伟,马毅
升级会员 