解析高光譜遙感技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

高光譜遙感(hyperspectral remote sensing)又叫成像光譜遙感，是將成像技術(shù)和光譜技術(shù)相結(jié)合的多維信息獲取技術(shù)。高光譜遙感器能夠同時(shí)獲取目標(biāo)區(qū)域的二維幾何空間信息與一維光譜信息，因此高光譜數(shù)據(jù)具有“圖像立方體”的形式和結(jié)構(gòu)，體現(xiàn)出“圖譜合一”的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)。高光譜圖像中的每個(gè)像元記錄著瞬時(shí)視場(chǎng)角內(nèi)幾十甚至上百個(gè)連續(xù)波段的光譜信息，其光譜分辨率在400—2500 nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)一般小于10 nm。將這些光譜信息作為波長(zhǎng)的函數(shù)可以繪制一條完整而連續(xù)的光譜曲線，反映出能夠區(qū)分不同物質(zhì)的診斷性光譜特征，使得本來(lái)在寬波段多光譜遙感圖像中不可探測(cè)的地物在高光譜遙感中能夠被探測(cè)。

高光譜遙感技術(shù)的這種特質(zhì)使得其在礦產(chǎn)勘探、環(huán)境監(jiān)測(cè)、精準(zhǔn)農(nóng)林和國(guó)防軍事等領(lǐng)域都產(chǎn)生了重要的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也給圖像處理與信息提取技術(shù)的發(fā)展帶來(lái)了新的挑戰(zhàn)。

過(guò)去30多年間，高光譜遙感技術(shù)自提出以來(lái)得到了迅猛的發(fā)展，同時(shí)高光譜圖像處理與信息提取技術(shù)也在不斷取得新的突破。高光譜圖像處理與信息提取技術(shù)的研究主要包括數(shù)據(jù)降維、圖像分類、混合像元分解和目標(biāo)探測(cè)等方向。

高光譜遙感是21世紀(jì)末對(duì)地觀測(cè)領(lǐng)域所取得的重要技術(shù)突破之一，伴隨著遙感器技術(shù)本身的發(fā)展，高光譜遙感衛(wèi)星系統(tǒng)必將步入智能化時(shí)代。針對(duì)這一趨勢(shì)和方向，高光譜圖像處理與信息提取技術(shù)需要在理論和方法上進(jìn)一步創(chuàng)新，尤其要重視多學(xué)科交叉、軟硬件結(jié)合以及理論和應(yīng)用的相互促進(jìn)。

在多學(xué)科交叉方面。隨著計(jì)算理論和優(yōu)化理論的不斷發(fā)展，在模式識(shí)別、機(jī)器學(xué)習(xí)和人工智能領(lǐng)域涌現(xiàn)出了大量新理論、新方法和新技術(shù)，這些成果應(yīng)用于高光譜圖像處理與信息提取的速度也越來(lái)越快。

遙感本來(lái)就是多學(xué)科交叉的領(lǐng)域，地理學(xué)、電子學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)都對(duì)遙感科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了重要影響，甚至更為基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)、物理學(xué)和看似與遙感技術(shù)并無(wú)關(guān)系的生物學(xué)、管理學(xué)等領(lǐng)域，也為高光譜圖像處理與信息提取提供了新觀點(diǎn)和值得嘗試的新思路。

其次，在軟硬件結(jié)合方面。隨著高光譜圖像實(shí)時(shí)處理需求的增加以及移動(dòng)計(jì)算、近似計(jì)算、專用計(jì)算芯片等計(jì)算前沿技術(shù)的發(fā)展，將高光譜圖像處理算法與計(jì)算硬件相結(jié)合，解決算法與計(jì)算架構(gòu)的匹配優(yōu)化問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)信息在高維特征數(shù)據(jù)中的“所見(jiàn)即所得”，使得高光譜成像系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集器轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔⒏兄鳎瑢⒊蔀楦吖庾V圖像處理未來(lái)的重要研究方向，也將極大地促進(jìn)高光譜技術(shù)的普及和推廣。

從空間到地面，高光譜成像技術(shù)在深空外星探索、地礦勘探、大氣和水環(huán)境監(jiān)測(cè)、戰(zhàn)場(chǎng)偵察和評(píng)估等方面，都已經(jīng)成為一種重要的探測(cè)手段，相信隨著定標(biāo)一致性和可靠性、成像實(shí)時(shí)性、裝置小型化、輕質(zhì)化水平的進(jìn)步，高光譜成像技術(shù)將會(huì)迎來(lái)更廣闊的應(yīng)用空間。

推薦：

萊森光學(xué)- iSpecHyper-VM系列無(wú)人機(jī)機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)

萊森光學(xué)-多旋翼無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)iSpecHyper-VM系列是一款基于小型旋翼無(wú)人機(jī)的高性能機(jī)載高光譜成像系統(tǒng)。

萊森光學(xué)-多旋翼無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)光譜范圍400-1000nm/900-1700nm,由高性能高光譜相機(jī)、穩(wěn)定云臺(tái)、高清相機(jī)、GNSS模塊、機(jī)載控制與數(shù)據(jù)采集模塊、機(jī)載供電模塊、地面站模塊等部分組成。核心載荷高光譜相機(jī)完全自主研發(fā)，采用1英寸大靶面CCD圖像傳感器具有高光譜分辨率、高靈敏度、大視場(chǎng)及優(yōu)異的成像性能，配合定制開(kāi)發(fā)的高性能穩(wěn)定云臺(tái)，能夠有效降低飛行過(guò)程中無(wú)人機(jī)抖動(dòng)引起的圖像扭曲與模糊；同時(shí)與GPS同步觸發(fā)，實(shí)現(xiàn)可見(jiàn)光照片匹配同步GPS信息；通過(guò)地面實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)平臺(tái)實(shí)時(shí)觀測(cè)飛行器采樣點(diǎn)并可利用地面端設(shè)置采集的航線預(yù)覽及矯正功能；有輻射度校正、反射率校正、區(qū)域校正等批處理能力。輔助相機(jī)可實(shí)時(shí)可見(jiàn)、監(jiān)控拍攝效果，有圖像實(shí)時(shí)回傳功能；有輻射度校正、反射率校正、區(qū)域校正等批處理能力，光譜相機(jī)控制、數(shù)據(jù)采集、自動(dòng)曝光、自動(dòng)掃描速度匹配、輔助攝像頭功能、支持遠(yuǎn)程遙控、支持巡航、慣導(dǎo)采集模式，數(shù)據(jù)支持Envi等主流遙感軟件，實(shí)時(shí)常用植被指數(shù)計(jì)算功能、光譜及圖像數(shù)據(jù)預(yù)覽、建庫(kù)、建立指標(biāo)解譯庫(kù)等功能。

萊森光學(xué)-多旋翼無(wú)人機(jī)高光譜成像系統(tǒng)與大疆M600 pro/M300RTK無(wú)人機(jī)完美適配，支持同類型的多種無(wú)人機(jī)；系統(tǒng)支持配件升級(jí)及定制化開(kāi)發(fā)，為教育科研、智慧農(nóng)業(yè)、林業(yè)調(diào)查、水環(huán)境監(jiān)測(cè)、目標(biāo)識(shí)別、軍事反偽裝等行業(yè)高端應(yīng)用領(lǐng)域提供高性能解決方案。

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萊森光學(xué)-iSpecHyper-VS系列高光譜成像相機(jī)是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專門用于公安刑偵、物證鑒定、精準(zhǔn)農(nóng)業(yè)、礦物地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的最新產(chǎn)品，主要優(yōu)勢(shì)具有體積小、幀率高、獨(dú)有高光通量分光設(shè)計(jì)、信噪比靈敏度高、大靶面探測(cè)器、高像質(zhì)等特點(diǎn)。iSpecHyper-VS采用了透射光柵外置推掃或內(nèi)置原理高光譜成像，系統(tǒng)集成高性能數(shù)據(jù)采集與分析處理系統(tǒng)，高速接口傳輸，全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計(jì) ，物鏡接口為標(biāo)準(zhǔn)C-Mount，可根據(jù)用戶需求更換物鏡。iSpecHyper-VS系列高光譜成像相機(jī)，廣泛應(yīng)用于公安刑偵、物證鑒定、精準(zhǔn)農(nóng)林、遙感遙測(cè)、工業(yè)檢測(cè)、醫(yī)學(xué)醫(yī)療、采礦勘探等各領(lǐng)域。

萊森光學(xué)-iSpecHyper-VS系列高光譜成像相機(jī)/便攜式高光譜成像系統(tǒng)主要技術(shù)特點(diǎn)

光譜范圍400-1000nm或900-1700nm，分辨率優(yōu)于3nm

獨(dú)有高光通量分光成像設(shè)計(jì)、信噪比靈敏度高

高性能CMOS/CCD/InGaAs(TE Cooled)圖像傳感器，數(shù)據(jù)格式支持ENVI,支持多區(qū)域ROI

可選配電控自動(dòng)對(duì)焦技術(shù)、自動(dòng)曝光、自動(dòng)成像掃描匹配

全靶面高成像質(zhì)量光學(xué)設(shè)計(jì)，點(diǎn)列斑直徑小于0.5像元

多種焦距物鏡鏡頭（12.5/25mm/35mm/75mm）可根據(jù)用戶需求更換物鏡

多種光學(xué)附件可選：戶外太陽(yáng)光源、實(shí)驗(yàn)室太陽(yáng)勻化光源工作臺(tái)、三腳架（野外專用）、數(shù)據(jù)線、電源線、電源（外置電源模塊）、儀器便攜式手提箱（定制三防箱）、專業(yè)高光譜采集軟件

萊森光學(xué)- iSpecField-系列手持式/便攜式地物光譜儀

萊森光學(xué)-iSpecField系列地物光譜儀是萊森光學(xué)（LiSen Optics）專門用于野外遙感測(cè)量、土壤環(huán)境、礦物地質(zhì)勘探等領(lǐng)域的最新明星產(chǎn)品，由于其操作靈活、便攜方便、光譜測(cè)試速度快、光譜數(shù)據(jù)準(zhǔn)確是一款真正意義上便攜式地物光譜儀。iSpecField系列地物光譜儀光譜范圍250-1100nm/250-1700nm/250-2500nm,采用了工業(yè)級(jí)觸控顯示屏手柄探頭，手柄探頭同時(shí)采用了獨(dú)有光學(xué)設(shè)計(jì)內(nèi)置攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制，同時(shí)地物光譜儀主機(jī)與工業(yè)級(jí)觸控顯示屏手柄探頭一體化設(shè)計(jì)，可野外現(xiàn)場(chǎng)直接進(jìn)行地物光譜操作測(cè)量，野外操作更加便捷方便，非常適合復(fù)雜的野外地物光譜測(cè)量。

萊森光學(xué)-iSpecField系列地物光譜儀主要技術(shù)特點(diǎn)

光譜范圍250-1100nm/250-1700nm/250-2500nm，固定全息光柵一次性快速掃描分光

2048像素面陣BT-CCD，256/512像元InGaAs，高像素雙路探測(cè)器同步測(cè)量，光譜精度高、分辨率高

主機(jī)與工業(yè)級(jí)觸控顯示手柄探頭一體化結(jié)構(gòu)，野外測(cè)量無(wú)需額外電腦，操作靈活

最短積分時(shí)間30微秒，測(cè)量動(dòng)態(tài)范圍大，7吋高清觸控顯示遠(yuǎn)程觸發(fā)一鍵測(cè)量

內(nèi)置＞800萬(wàn)像素自動(dòng)對(duì)焦攝像頭（相機(jī)）、GPS、激光指示器、內(nèi)置光學(xué)快門控制

GPS定位、地物圖像、角度測(cè)量、距離測(cè)量、空氣溫濕度測(cè)量與光譜實(shí)時(shí)對(duì)應(yīng)同步

SpecAnalysis專用地物分析軟件，兼容ENVI、TSG、Arcgis等第三方工具軟件，嵌入了USGS數(shù)據(jù)庫(kù)和NDVI等13個(gè)植被指數(shù)

豐富測(cè)量光學(xué)配件：標(biāo)準(zhǔn)白板/灰板、葉片透射夾、礦物土壤專用探頭、手槍式光纖探頭、室內(nèi)太陽(yáng)光源、視場(chǎng)角鏡頭、BRDF測(cè)量附件、透反射實(shí)驗(yàn)室支架裝置、遠(yuǎn)程觸發(fā)器等可滿足野外和實(shí)驗(yàn)室測(cè)量需求，可實(shí)現(xiàn)透射反射率、輻照度、輻亮度等測(cè)試

大容量電池，續(xù)航時(shí)間4-5小時(shí)，供電電池模塊可拆卸，可配置備用電池模塊，滿足長(zhǎng)時(shí)間野外測(cè)量

萊森光學(xué)（深圳）有限公司是一家提供光機(jī)電一體化集成解決方案的高科技公司，我們專注于光譜傳感和光電應(yīng)用系統(tǒng)的研發(fā)、生產(chǎn)和銷售。