成像光谱仪将成像技术与光谱技术结合在一起,在探测地物空间特征的同时对地物像元色散成像,一般提供几十个或上百个地物光谱成像图,为生态、地质、矿产、海洋、陆地水资源、冰雪和大气环境等学科提供了更广的研究手段。成像光谱仪的应用以数据的定量化为基础,因此仪器本身的定标不可或缺;此外,由于环境、温度、外界冲击等的影响和成像光谱仪自身光学、机械、探测器性能变化,其系统响应会发生变化,这也使得需要对成像光谱仪定期定标以修正某些参数。

光谱定标就是确定成像光谱仪各个通道的光谱响应函数,即确定探测器各个像元对于不同波长光的响应,进而得到通道的中心波长以及通光谱带的宽度。通光谱带的宽度一般用半高宽表示,半高宽指的是通道响应曲线中,对应最大输出响应的一半的两个波长之间的宽度。传统的并且占主要地位的光谱定标系统结构

光源发出的白光聚光后经过调制盘入射到单色仪的输入狭缝,从单色仪输出狭缝出来的单色光经平行光管扩束后被反射并充满成像光谱仪的孔径,探测器做出响应,前放出来的信号进入锁相放大模块,经过模数转换之后输入计算机。通过计算机控制单色仪在相应波长范围内以一定步长扫描,并采集探测器各个通道的响应,就可以得到通道的离散光谱响应,做进一步的数据处理,便可以比较精确地得到各个通道的响应峰值波长和半高宽。

成像光谱仪光谱定标技术的背景及原理

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