【CN110057449A】基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354155.8
(22)申请日 2019.04.29
(71)申请人 上海卫星工程研究所
地址 201109 上海市闵行区元江路3666号
(72)发明人 张波 周爱明 舒锐 杜冬 王凯
唐琪佳 曹亮 秦雷 谢少彪
(74)专利代理机构 上海航天局专利中心 31107
代理人 余岢
(51)Int.Cl.
G01J 3/28(2006.01)
(54)发明名称基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法(57)摘要本发明涉及一种基于视场分光高光谱成像探测的空中动目标的高度及速度计算方法，包括：对同一场景下的不同视场的多台光谱仪成像探测数据进行预处理；对不同光谱仪的成像探测数据分别进行动目标检测，确定动目标在探测图像中的位置；计算不同光谱仪探测到的目标投影在大地坐标系下X、Y方向的位置差、成像时间差以及相应时刻目标投影处成像视轴的方位角、俯仰角；计算得到目标的高度；计算得到目标速度及航向。本发明利用了不同视场的多台光谱仪对同一动目标的成像关系求解动目标的高度和速度值，解决了准确实施高光谱探测数据大气校正所需要的动目标高度、动目标状态准确描述所需的速度的问题，有利于获得更为准确的空中动目
标光谱特征。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 110057449 A 2019.07.26
C N 110057449
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110057449 A
1.一种基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1，对同一场景下不同视场的多台光谱仪探测成像数据进行预处理；
步骤2，对多台光谱仪的探测成像数据进行目标检测，并确定动目标投影在图像中的位置；
步骤3，计算多台光谱仪探测到的目标投影在大地坐标系下X、Y方向的位置差、成像时间差以及成像时目标投影处视轴的方位角、俯仰角；
步骤4，计算得到空中动目标的高度；
步骤5，计算得到空中动目标的速度及航向。
2.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，大地坐标系下X、Y方向的位置差可以通过先计算目标投影在大地坐标系下的坐标，再进行直接坐标相减的方法得到。
3.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，大地坐标系下X、Y方向的位置差还可以先对不同视场的多台光谱仪探测图像进行图像配准，得到不同动目标投影在大地坐标系统X、Y方向的像元差，再乘以探测图像的空间分辨率得到。
4.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，所述动目标高度和速度的计算方法也适用于同一仪器或设备对目标的多次成像场景的目标高度计算。
2
光谱成像技术的分类
光谱成像技术的分类 光谱成像技术，有时又称成像光谱技术，融合了光谱技术和成像技术，交叉涵盖了光谱学、光学、计算机技术、电子技术和精密机械等多种学科，能够同时获得目标的两维空间信息和一维光谱信息。 光谱成像技术发展到今天，出现的光谱成像仪的种类和数量己经具有较大规模，因而可以从光谱分辨率、信息获取方式（扫描方式）、分光原理和重构理论等不同的视角对光谱成像技术进行分类。 1基于光谱分辨率分类 光谱成像技术针对光谱分辨能力的不同，可分为多光谱(Multi-spectral)，高光谱(Hyper- spectral)以及超光谱(Ultra-spectral)。多光谱的谱段数一般只有几十个，高光谱的谱段数可达到几百个，而超光谱一般指谱段数上千个。它们的区别如表1所示。 表1多、高、超光谱的比较 分类分辨 率 通道数光谱典型例子 多光谱（Multi-spectral）10-1λ 量级 5—30ETM+ ASTER 高光谱（Hyper-spectral）10-2λ 量级 100— 200 AVIRIS 超光谱（Ultra-spectral）10-3λ 量级 1000— 10000 GIFTS
2 基于信息获取方式分类 光谱成像仪需要对三维“数据立方”进行探测，而现今的探测器最多能进行二维探测。要想获得完整的三维数据，理论上至少需增加一维的空间扫描或光谱扫描。光谱成像技术获取图谱信息的主要方式有：挥扫式(Whiskbroom )、推扫式(Pushbroom)、凝视式(Staring)以及快照式(Snapshot)。 挥扫式成像光谱仪的光谱成像系统只对空间中某点进行光谱探测，通过沿轨和穿轨两个方向扫描获取完整的二维空间信息，其信息获取方式如图1a所示。AVIRIS就是通过挥扫成像[1]。 推扫式光谱成像系统探测空间中一维线视场(图1b中的X方向)的光谱，通过沿轨方向(Y方向)扫描实现二维空间信息的获取，芬兰国立技术研究中心实验室研制的AISA就是典型的推扫式成像光谱仪[2]。 凝视式光谱成像系统可对固定窗口目标成像，采用滤光的方式分离并获取不同波段的图像信息，再将不同波段的图像堆叠成“数据立方”。如图1c中所示，该类成像光谱仪实际上是采用光谱维扫描的方式实现图谱“数据立方”的获取。 图1 典型的光谱成像过程：a挥扫式；b推扫式；c凝视式；d快照式 快照式是一种新兴的图谱信息获取方式，它不需扫描便可获取三维图谱信息。快照式光谱成像技术实现方式主要有三种：一种是视场分割三维成像的方式，利用玻璃堆进视场分割，再利用分光器件将三维信息展开到二维平面进行面探测
光谱分析系统定标操作指南解析
光谱分析系统定标操作指南 1.打开WY直流电源和光谱仪电源，预热15分钟，启动 PMS-50/80PLUS软件。 2.在PMS-50/80软件主界面“测试”菜单“系统设置”中的“通讯 选项”对话框里设置相应通讯端口，选择任意一种“测试模式”。 3.把负载线连接在积分球上的“1”“2”接线柱和WY电源输出端之 间（WY305电压电流调至最小位置即逆时针方向调节电压和电流旋钮发出响声） 4.安装标准灯，调节灯杆位置使灯泡处于挡光班的中心高度，以确 保标准灯发出的光线不直射光度探测器和光纤。 5.关闭积分球，在“测试”菜单中或工具栏中选择“光通量定标”， 点击“关灯校零”进行光度校零。 6.校零成功后，手动调节WY电源（也可以在软件中的WY系列功 能中输入标准灯的标定电流和参考电压（输入的电压数值比标识的参考电压高1-2伏以把线路上的压降考虑进去），使其输出电流至标准灯标定电流值并处于稳流状态，等待5分钟以上待发光稳定，进行光通量定标，并“存盘推出”。 7.在“测试”菜单中或工具栏中点击“光谱定标”，进行色温定标， 完毕后“存盘退出”。 8.在PMS-50/80软件主页界面“测试”菜单“系统设置”中的“通 讯选项”对话框里选择另一种“测试模式”。 9.在“测试”菜单中或工具栏中点击“光谱定标”进行色温定标，
完毕后“存盘退出”。 10.把标准灯当做被测光源，在“测试”菜单中或工具栏中点击”电光 源测试“开始测试，测试结束验证测试色温和光通量是否正确：（要求色温偏差在±15K以内，光通量偏差在±1%以内）符合进行11步，如不符合关灯后重新5-10步的操作。 11.把WY电源的输出调至最小，以熄灭标准灯，等标准灯冷却后， 取下放入灯盒。 12.关闭WY电源，取下负载线接至机柜后的负载接线柱，至此完成 定标，即可以正常的测试操作了。 注：早期的PMS-50（即测试时间为2-3分钟的机型不需要8、9两步的操作）！
高光谱图像的光谱解混模型与算法研究
高光谱图像的光谱解混模型与算法研究 高光谱成像是将成像技术与光谱技术相结合的技术,是遥感应用中一个快速发展的领域。高光谱图像在军事目标辨别、远程控制、生物医学、食品安全以及环境监测等领域都有重要应用。 但由于高光谱成像光谱仪空间分辨率较低,使得每个高光谱像元可能由多种不同物质的光谱混合构成,因此混合像元广泛存在于高光谱图像中。混合像元导致科研实践中一些应用分类不准确,因此对混合像元进行分解是高光谱遥感应用亟待解决的核心问题。 本文中首先介绍了两种光谱混合模型:线性和非线性光谱混合模型。线性模型假设观察到的像元信号是所有的纯光谱信号的线性组合。 与之相反,非线性模型则考虑到多种物质反射光之间的物理相互影响。其次,本文对高光谱图像解混的几种经典模型进行介绍。 在这些模型中详细介绍了本文的对比模型全变分模型(SUnSAL-TV),该模型利用高光谱图像空间关系构建了对端元丰度的正则项,这使高光谱图像解混问题在数值结果和视觉效果上都有较大提升。但全变分模型的缺点是解混后丰度图中原平滑区域中伴有阶梯效应现象,视觉效果欠佳。 本文采用重叠组稀疏全变分作为端元丰度正则项,并采用交替方向乘子法对模型进行求解,将原问题转化为一系列较易求解的子问题,进而得到原问题的全局解。在应用交替方向乘子法进行求解过程中,关于梯度域重叠组稀疏的子问题采用采用优化最小化方法进行求解。 通过合成数据和真实数据的实验证明,采用本文提出的新方法处理后图像视觉效果和数值效果相比SUnSAL-TV方法有明显提升,并且可以有效减弱
SUnSAL-TV模型的阶梯效应,使处理后丰度图更加平滑,视觉效果更佳。
高光谱图像分辨率增强及在小目标检测中的应用研究
高光谱图像分辨率增强及在小目标检测中的应用研究 高光谱遥感是在测谱学基础上逐渐发展起来的新型遥感技术,除了空间图像信息外,其所具有的精细光谱信息,克服了宽波段遥感探测的局限,被广泛应用于多种领域,成为对地观测最重要的信息源之一。但由于成像原理与制造技术等因素的限制,高光谱图像的空间分辨率相对较低,给进一步应用,如特定目标的检测识别带来一系列的问题。 为此,论文分别从信息融合和混合像素分解角度研究了高光谱图像的分辨率增强方法,旨在提高基于图谱结合的高光谱图像目标检测的性能。论文首先对遥感成像中涉及到的电磁波理论进行简单的介绍,分析了遥感图像的空间分辨率与光谱分辨率间的关系,即随着光谱分辨率的增加,在CCD等性能参数不变下,遥感图像的空间分辨率下降的原理。 并在介绍了高光谱图像特性的基础上,对PCA、MNF及LDA变换的降维算法的原理进行了分析,研究其各种算法的特点及应用范围。降维算法是重要的高光谱图像预处理技术,这一部分的工作为后文的开展打下一个基础。 然后对常用的高光谱图像目标检测算法进行了介绍。通过对支持向量数据描述的研究,分析并验证了其单类分类的性能及其适用范围;针对传统纯像素目标检测算法大部分无法解决目标与背景样本数量不平衡的问题,论文提出了基于SVDD的高光谱图像目标检测算法,把目标检测问题转化为单类分类问题。 实验结果表明,与经典的光谱角度制图和有约束能量最小化算法相比,该算法仅需要较少的目标类训练样本就可以得到与前两者相近的检测结果,当增加背景样本时,本文方法可以将目标更容易的从背景中分离出来,为利用空间信息进一步检测提高了便利,使最终的检测结果优于上述两种算法。针对空间分辨率的
成像光谱仪及其应用概述
成像光谱仪简介及其应用概述 成像光谱仪：将成像技术和光谱技术结合在一起，在探测物体空间特征的同时并对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10nm左右的连续光谱覆盖。它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像。在陆地、大气、海洋等领域的研究观测中有广泛的应用。 成像光谱仪–概述 成像光谱仪是20世纪80年代开始在多光谱遥感成像技术的基础上发展起来的，它以高光谱分辨率获取景物或目标的高光谱图像，在航空、航天器上进行陆地、大气、海洋等观测中有广泛的应用，高成像光谱仪可以应用在地物精确分类、地物识别、地物特征信息的提取。建立目标的高光谱遥感信息处理和定量化分析模型后，可提高高光谱数据处理的自动化和智能化水平.。由于成像光谱仪高光谱分辨率的巨大优势，在空间对地观测的同时获取众多连续波段的地物光谱图像，达到从空间直接识别地球表面物质的目的，成为遥感领域的一大热点，正在成为当代空间对地观测的主要技术手段。地面上采用成像光谱仪也取得了很大的成果，如科学研究、工农林业环境保护等方面。 成像光谱仪主要性能参数是：（1）噪声等效反射率差（NE?p），体现为信噪比（SNR）；（2）瞬时视场角（IFOV），体现为地面分辨率；（3）光谱分辨率，直观地表现为波段多少和波段谱宽。 高光谱分辨率遥感信息分析处理，集中于光谱维上进行图象信息的展开和定量分析，其图象处理模式的关键技术有：⑴超多维光谱图象信息的显示，如图像立方体（见图一）的生成；⑵光谱重建，即成像光谱数据的定标、定量化和大气纠正模型与算法，依此实现成像光谱信息的图象-光谱转换；⑶光谱编码，尤其指光谱吸收位置、深度、对称性等光谱特征参数的算法；⑷基于光谱数据库的地物光谱匹配识别算法； ⑸混合光谱分解模型；⑹基于光谱模型的地表生物物理化学过程与参数的识别和反演算法。 高光谱分辨率成像光谱遥感起源于地质矿物识别填图研究，逐渐扩展为植被生态、海洋海岸水色、冰雪、土壤以及大气的研究中。 成像光谱仪的基本原理
光栅光谱仪实验报告
光栅光谱仪的使用 学号 2015212822 学生姓名张家梁 专业名称应用物理学（通信基础科学） 所在系（院）理学院 2017 年 3 月 14 日
光栅光谱仪的使用 张家梁 1实验目的 1. 了解光栅光谱仪的工作原理。 2. 学会使用光栅光谱仪。 2实验原理 1.光栅光谱仪 光栅光谱仪结构如图所示。光栅光谱仪的色散元件为闪耀光栅。入射狭缝和出射狭缝分别在两个球面镜的焦平面上，因此入射狭缝的光经过球面镜后成为平行光入射到光栅上，衍射光经后球面镜后聚焦在出射狭缝上。光栅可在步进电机控制下旋转，从而改变入射角度和终聚焦到出射狭缝处光线的波长。控制入射光源的波长范围，确保衍射光无级次重叠，可通过控制光栅的角度唯一确定出射光的波长。 光谱仪的光探测器可以有光电管、光电倍增管、硅光电管、热释电器件和CCCD 等多种，经过光栅衍射后，到达出射狭缝的光强一般都比较弱，因此本仪器采用光电倍增管和CCD 来接收出射光。 2.光探测器 光电倍增管是一种常用的灵敏度很高的光探测器，它由光阴极、电子光学输入系统、倍增系统及阳极组成，并且通过高压电源及一组串联的电阻分压器在阴极──打拿极(又称“倍增极”) ──阳极之间建立一个电位分布。光辐射照射到阴极时，由于光电效应，阴极发射电子，把微弱的光输入转换成光电子；这些光电子受到各电极间电场的加速和聚焦，光电子在电子光学输入系统的电场作用下到达第一倍增极，产生二次电子，由于二次发射系数大于1，电子数得到倍增。以后，电子再经倍增系统逐级倍增，阳极收集倍增后的电子流并输出光电流信号，在负载电阻上以电压信号的形式输出。
CCD 是电荷耦合器件的简称，是一种金属—氧化物—半导体结构的新型器件，在电路中常作为信号处理单元。对光敏感的CCD 常用作图象传感和光学测量。由于CCD 能同时探测一定波长范围内的所有谱线，因此在新型的光谱仪中得到广泛的应用。 3. 闪耀光栅 在光栅衍射实验中，我们了解了垂直入射时（Φ=90°）光栅衍射的一般特性。当入射角Φ=90°时，衍射强度公式为 光栅衍射强度仍然由单缝衍射因子和多缝衍射因子共同决定，只不过此时 当衍射光与入射光在光栅平面法线同侧时，衍射角θ取＋号，异侧时取－号。单缝衍射中央主极大的条件是u=0，即sinΦ=-sinθ或Φ=θ。将此条件代入到多缝干涉因子中，恰好满足v ＝0，即0 级干涉大条件。这表明单缝衍射中央极大与多缝衍射0 级大位置是重合的（图9.1a），光栅衍射强度大的峰是个波长均不发生散射的0 级衍射峰，没有实用价值。而含有丰富信息的高级衍射峰的强度却非常低。 为了提高信噪比，可以采用锯齿型的反射光栅（又称闪耀光栅）。闪耀光栅的锯齿相当
高光谱图像分类
《机器学习》课程项目报告 高光谱图像分类 ——基于CNN和ELM 学院信息工程学院 专业电子与通信工程 学号 35 学生姓名曹发贤 同组学生陈惠明、陈涛 硕士导师杨志景 2016 年 11 月
一、项目意义与价值 高光谱遥感技术起源于 20 世纪 80年代初，是在多光谱遥感技术基础之上发展起来的[1]。高光谱遥感能够通过成像光谱仪在可见光、近红外、短波红外、中红外等电磁波谱范围获取近似连续的光谱曲线，将表征地物几何位置关系的空间信息与表征地物属性特征的光谱信息有机地融合在了一起，使得提取地物的细节信息成为可能。随着新型成像光谱仪的光谱分辨率的提高，人们对相关地物的光谱属性特征的了解也不断深入，许多隐藏在狭窄光谱范围内的地物特性逐渐被人们所发现，这些因素大大加速了遥感技术的发展，使高光谱遥感成为 21 世纪遥感技术领域重要的研究方向之一。 在将高光谱数据应用于各领域之前，必须进行必要的数据处理。常用的数据处理技术方法包括：数据降维、目标检测、变化检测等。其中，分类是遥感数据处理中比较重要的环节，分类结果不但直接提取了影像数据有效信息，可以直接运用于实际需求中，同时也是实现各种应用的前提，为后续应用提供有用的数据信息和技术支持，如为目标检测提供先验信息、为解混合提供端元信息等。 相对于多光谱遥感而言，由于高光谱遥感的波谱覆盖范围较宽，因此我们可以根据需要选择特定的波段来突显地物特征，从而能够精确地处理地物的光谱信[2]。目前，许多国家开展大量的科研项目对高光谱遥感进行研究，研制出许多不同类型的成像光谱仪。高光谱遥感正逐步从地面遥感发展到航空遥感和航天遥感，并在地图绘制、资源勘探、农作物监测、精细农业、海洋环境监测等领域发挥重要的作用。
高光谱遥感期末考复习材料
1、地面光谱测量的作用： ①地面光谱辐射计在成像光谱仪过顶时，常用于地面野外或实验室同步观测，获取下 行太阳辐射，以用于遥感器定标。 ②在一些反射率转换模型中，需要引入地面光谱辐射计测取得地面点光谱来完成 DN 值图像到反射率图像的转换。 ③地面光谱辐射计可以为图像识别获取目标光谱和建立特征项。但是，这时地面光谱 测量要在空间尺度上与图像像元尺度相对应，且要具有代表性；另外，地面光谱测 量要与高光谱图像获取条件相一致。 ④通过地面光谱辐射计测量数据和地面模拟，可以帮助人们了解某一地物被高光谱遥 感探测的可能性，理解其辐射特性，确定需要采用的探测波长、光谱分辨率、探测 空间分辨率、信噪比、最佳遥感探测时间等重要参数。 ⑤地面光谱辐射计还可以勇于地面地质填图。它可以用于矿物的光谱吸收特征，识别 地面矿物或矿物的集合，从而直接完成野外矿物填图。 ⑥可以用来建立地物的表面方向性光谱反射特性。 ⑦建立目标地面光谱数据与目标特性间的定量关系。 2、高光谱成像特点： ①高光谱分辨率。高光谱成像光谱仪能获得整个可见光、近红外、短波红外、热红外 波段的多而窄的连续光谱，波段多至几十甚至数百个，其分辨率可以达到纳米级， 由于分辨率高，数十、数百个光谱图像可以获得影像中每个像元的精细光谱。 ②图谱合一。高光谱遥感获取的地表图像包含了地物丰富的空间、辐射和光谱三重信 息，这些信息表现了地物空间分布的影像特征，同时也可能以其中某一像元或像元 组为目标获得他们的辐射强度以及光谱特征。 ③光谱波段多，在某一光谱段范围内连续成像。成像光谱仪连续测量相邻地物的光谱 信号，可以转化城光谱反射曲线，真实地记录了入射光被物体所反射回来的能量百 分比随波长的变化规律。不同物质间这种千差万别的光谱特征和形态也正是利用高 光谱遥感技术实现地物精细探测的应用基础。 3、高光谱遥感图像数据表达： ①图像立方体——成像光谱信息集。 ②二维光谱信息表达——光谱曲线。 ③三维光谱信息表达——光谱曲线图。（书本44页） 4、成像光谱仪的空间成像方式： （1）摆扫型成像光谱仪。摆扫型成像光谱仪由光机左右摆扫和飞行平台向前运动完成二维空间成像，其线列探测器完成每个瞬时视场像元的光谱维获取。扫描镜对地左右平行扫描成像，即扫描的运动方向与遥感平台运动方向垂直。其优点：可以得到很大的总视场，像元配准好，不同波段任何时候都凝视同一像元；在每个光谱波段只有一个探测元件需要定标，增强了数据的稳定性；由于是进入物镜后再分光，一台仪器的光谱波段范围可以做的很宽，比如可见光一直到热红外波段。其不足之处是：由于采用光机扫描，每个像元的凝视时间相对就很短，要进一步提高光谱和空间分辨率以及信噪比比较困难。 （2）推扫型成像光谱仪。是采用一个垂直于运动方向的面阵探测器，在飞行平台向前运动中完成二维空间扫描，它的空间扫描方向是遥感平台运动方向。其优点是：像元的凝视
高光谱图像的异常目标检测及亚像元定位研究
硕士学位论文 高光谱图像的异常 目标检测及亚像元定位研究 RESEARCH ON ANOMALY TARGET DETECTION AND SUBPIXEL MAPPING IN HYPERSPECTRAL IMAGERY 朱凤阳 哈尔滨工业大学 2009年6月
国内图书分类号：TN911.73 学校代码：10213 国际图书分类号：621.3 密级：公开 硕士学位论文 高光谱图像的异常 目标检测及亚像元定位研究 硕士研究生：朱凤阳 导 师：张钧萍教授 申请学位：工学硕士 学科：信息与通信工程 所在单位：电子与信息工程学院 答辩日期：2009年6月 授予学位单位：哈尔滨工业大学
Classified Index: TN911.73 U.D.C.: 621.3 Dissertation for the Master Degree in Engineering RESEARCH ON ANOMALY TARGET DETECTION AND SUBPIXEL MAPPING IN HYPERSPECTRAL IMAGERY Candidate:Zhu Fengyang Supervisor:Prof. Zhang Junping Academic Degree Applied for:Master of Engineering Specialty:Information and Communication Engineering Affiliation: School of Electronics and Information Engineering Date of Defence: June, 2009 Degree-Conferring-Institution:Harbin Institute of Technology
基于Offner结构分视场成像光谱仪光学设计
第!!卷! 第"期!!!!!!!!!!!!光谱学与光谱分析#$%&!!!'$&"!(( )),)-)),=)*+!年"月!!!!!!!!!!!!.(/012$30$(4567.(/0125%865%43938:; :31!)*+!!基于"::425结构分视场成像光谱仪光学设计 吴从均+ ) 颜昌翔+" 刘!伟+ 代!虎+ )+<中国科学院长春光学精密机械与物理研究所空间光学一部!吉林长春!+!**!! )<中国科学院大学!北京! +***J I 摘!要!为满足航天应用中仪器小型和轻量化)大视场的观测要求!通过分析现有C R R 6/2成像光谱仪!给出了一种简单的采用凸面光栅设计成像光谱仪的方法"并据此方法设计了一应用于J **^P 高度!波段范围为*&J " +*P !焦距为,)*P P !E 数为L !全视场大小为J &!V 的分视场成像光谱仪系统"分视场采用光纤将望远系统的细长像面连接到光谱仪的三个不同狭缝而实现"三狭缝光谱面共用一个像元数为+*)J c +*)J !像元大小+"*Pc +"*P 的B B E 探测器"通过g H S 8N 软件优化和公差分析后!系统在)"%(+P P \+处S ?>优于*&=)!光谱分辨率优于L 6P !地面分辨率小于+*P !能很好的满足大视场应用要求!该光学系统 刈幅宽度相当于国内已研制成功的同类最好仪器的三倍"关键词!C R R 6/2 %成像光谱仪%分视场%光学设计中图分类号 C J !!!!文献标识码 8!!!%"& +*&!I =J K &9336&+***-*L I ! )*+! *"-)),)-*L !收稿日期 )*+)-++-)+ 修订日期 )*+!-*)-+=!基金项目 国家# "=!计划$项目#)*++88+)8+*!$资助!作者简介 吴从均!+I "=年生!中国科学院长春光学精密机械与物理研究所博士研究生!!/-P 59%&Q :0$6;K :6,"I ! +=!<0$P "通讯联系人!!/-P 59%&4560j ! 09$P (<50<06引!言 !!星载超光谱成像仪按地面像元分辨率分为中分辨率和高 分辨率!中分辨率超光谱成像仪地面分辨率为数百米至数千 米量级!高分辨率超光谱成像仪为数十米量级' +("目前制约星载成像光谱仪发展的主要是探测器和分光方式!国内星载设备探测器一般都通过国外购买!价格昂贵!而且购买的渠道越来越窄%分光方式上!光栅和棱镜作为传统的分光元件!各自存在一定的缺点"傅里叶变换光谱仪虽然是一种比较理想的成像光谱仪形式!但环境要求非常高!往往信噪比并不是很高%基于8C ?>)T B ?> )波带片等二元光学元件和折衍射系统组合的分光在星载应用中相对还不成熟')!!("传 统光谱仪系统包括准直和成像系统!一些独特结构的光谱仪系统采用汇聚光路!这种方法在很大程度上都采用了准直和成像对称形式!C R R 6/2结构就是一种对称严格的结构形式"C R R 6/2光栅成像光谱仪在)*世纪I *年代初就已经被提 出了!随着光栅制造水平的提高!其结构简单)利于小型化 的突出优势逐渐被放大!已经在应用中崭露头角'J ("文献 'L !=(分别从如何消除像散等离轴像差上分析了C R R 6/2成像 光谱仪的设计方法!文献',(给出了在汇聚光路中和在发散光路中分别采用光栅和曲面棱镜设计成像光谱仪的光学系统 并比较了两者的优缺点!程欣等' "(采用在汇聚光路中加入>p 24棱镜作为分光元件设计了光谱范围在* &J ")&L *P 的成像光谱仪"一些相关文献中还对C R R 6/2成像光谱仪的机械结构设计'I ()图像数据压缩)装调方法'+*(和杂散光'++(的分 析研究" 分视场成像光谱仪#3:Z -R 9/%79P 5;96;3(/012$P /1/2!.>@. $能有效增大地面刈副宽度!利用视场分割思想!将望远镜宽线视场分割)折叠成窄线视场阵列!通过一个光谱仪进行分光!充分发挥面阵探测器的优势!各窄线视场的光谱图像数据按序首尾相连!便得到了宽线视场情况下的高分辨率超光谱成像数据"早期的宽视场大部分采用视场分离器分 别进入不同光谱仪系统' +)(!这种情况下光谱仪必须根据视场分离的结果置很多台!而且体积大"本方法大大减小了仪器的体积和重量" +!C R R 6/2光谱仪的设计方法!!对于C R R 6/2结构的数值分析设计在文献'L !=(中给出了详细的设计过程!而且这些结构都是通过离轴形式对其进行分析!过程极为繁琐"下面从同轴结构出发进行分析!可以很快得到这种初始结构"'('!确定凸面光栅的曲率半径
光谱曲线概率的高光谱影像小目标探测算法_徐江明
第３０卷第３期黑 龙 江 工 程 学 院 学 报Ｖ ｏｌ．３０，Ｎｏ．３２０１６年６月 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｈｅｉｌｏｎｇｊｉａｎｇ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｊｕｎ．，２０１６ ＤＯＩ：１０．１９３５２／ｊ ．ｃｎｋｉ．ｉｓｓｎ１６７１－４６７９．２０１６．０３．００３光谱曲线概率的高光谱影像小目标探测算法 徐江明 （青海省第二测绘院，广西西宁８１０００１ ）摘 要：针对高光谱影像小目标的探测，最常用的约束能量最小化算法探测率低、探测效果欠佳，其它的多数探测算法或模型也基于ＣＥＭ。在研究小目标特性的基础上，提出高光谱影像小目标的光谱曲线概率探测算法。该算法是基于高斯分布理论，可以在目标光谱已知或未知条件下对小目标进行探测。经过定性实验和与ＣＥＭ算法探测结果的定量比较分析得出，ＳＣＰ算法对小目标探测率高、探测效果好；并能有效抑制背景，不再需要白化处理，降低算法的复杂性。ＳＣＰ是一种简单、高效的高光谱影像小目标探测算法。关键词：高光谱影像；小目标；探测算法；光谱曲线概率；高斯分布 中图分类号：Ｐ２３７ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７１－４６７９（２０１６）０３－００１０－ ０４Ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃｕｒｖｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌｉｍａｇｅ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇ ｅｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎＸＵ Ｊｉａｎｇｍｉｎｇ （Ｔｈｅ ２ｎｄ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｓｕｒｖｅｙｉｎｇ ＆Ｍａｐｐｉｎｇ，Ｘｉｎｉｎｇ ８１０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃｕｒｖｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｆ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｅ，ｔｈｅ ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ ｅｎｅｒｇｙ ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ（ＣＥＭ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｗｈｉｃｈ ｉｓ ｔｈｅ ｍｏｓｔ ｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙ ｕｓｅｄ，ｉｓ ｌｏｗ ａｎｄ ｔｈｅｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｉｔ ｉｓ ｂａｄ ｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｅ．Ｏｔｈｅｒ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍｓ ｏｒ ｍｏｄｅｌｓａｒｅ ａｌｓｏ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＣＥＭ ａｎｄ ｌａｃｋ ｏｆ ｓｕｂｓｔａｎｔｉｖｅ ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ ｐｒｏｐｏｓｅｓ ａ ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃｕｒｖｅ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ（ＳＣＰ）ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｅ．Ｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ Ｇａｕｓｓｉａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｈｅｏｒｙ，ｃａｎ ｄｅｔｅｃｔ ｔｈｅ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔｓ ｗｈｅｔｈｅｒ ｔｈｅ ｔａｒｇｅｔ ｓｐｅｃｔｒｕｍ ｉｓ ｋｎｏｗｎ ｏｒ ｎｏｔ．Ａｆｔｅｒ ｔｈｅｑｕａｌｉｔａｔｉｖｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓ ａｎｄ ｑｕａｎｔｉｔａｔｉｖｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｃｏｍｐａｒｉｎｇ ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ＣＥＭ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ，ｉｔ ｐｒｏｖｅｓ ｔｈａｔ ｔｈｅｃｏｒｒｅｃｔ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ｒａｔｉｏ ｏｆ ＳＣＰ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｉｓ ｈｉｇｈｅｒ，ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｉｔ ｉｓ ｂｅｔｔｅｒ ｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔｓ ａｎｄｔｈｅ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｃａｎ ｃｕｒｂ ｔｈｅ ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｓｏ ｔｈａｔ ｎｏ ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ ｒｅｄｕｃｅｓ ｃｏｍｐｌｅｘｉｔｙ ｏｆ ｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍ．ＳＣＰ ｉｓ ａ ｓｉｍｐｌｅ ａｎｄ ｅｆｆｉｃｉｅｎｔ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ｏｎ ｄｅｔｅｃｔｉｎｇ ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔｓ ｏｆ ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｅ．Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｈｙｐｅｒｓｐｅｃｔｒａｌ ｉｍａｇｅ；ｓｍａｌｌ ｔａｒｇｅｔ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ；ｓｐｅｃｔｒａｌ ｃｕｒｖｅ ｏｆ ｐｒｏｂａｂｉｌｉｔｙ；Ｇａｕｓｓｉａｎｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ 收稿日期：２０１６－０３－ １１作者简介：徐江明（１ ９８２－），男，工程师，研究方向：无人机测绘和遥感科学． 高光谱遥感影像因包涵丰富的空间、 辐射和光谱三重信息而成为当今遥感研究的热点，高光谱遥感影像目标探测是高光谱遥感应用的重要研究内容之一。近年来，国内外学者提出了很多目标探测算法，根据目标和背景光谱是否已知，可以分为３类。对于已知目标和背景光谱，Ｈａｒｓａｎｙｉ提出了正交子空间投影（Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ Ｓｕｂｓｐａｃｅ Ｐｒｏｊ ｅｃｔｉｏｎ，ＯＳＰ）［１］ 算法，Ｂｏｗｌｅｓ提出的滤波向量（Ｆｉｌｔｅｒ ｖｅｃ－ｔｏｒ ）［２］ 算法等；在已知目标光谱、未知背景光谱的条件下提出的算法有Ｈａｒｓａｎｙ ｉ的约束能量最小化（Ｃｏｎｓｔｒａｉｎｅｄ Ｅｎｅｒｇｙ Ｍｉｎｉｍｉｚａｔｉｏｎ，ＣＥＭ）［１］算法、寻丽娜的基于ＣＥＭ主成分分析变换（Ｐｒｉｎｃｉｐａｌｃｏｍｐｏｎｅｎｔ ａｎａｌｙ ｓｉｓ，ＰＣＡ）小目标提取算法［３］ 、李山山的基于方差最小（Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｖａｒｉａｎｃｅ ｍｉｎｉｍｕｍ，ＢＶＭ） 的目标检测算子［４］ 等；在目标和背景光均未知的情况下，Ｒ ｅｅｄ和Ｙｕ发展了异常探测算子（Ｒｅｅｄ ａｎｄ Ｙｕ’ｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ，ＲＸＤ）［５］ 。
光谱图像与高光谱图像的区别介绍
光谱图像与高光谱图像的区别介绍 光谱分辨率在10l数量级范围内的光谱图像称为高光谱图像（Hyperspectral Image）。遥感技术经过20世纪后半叶的发展，无论在理论上、技术上和应用上均发生了重大的变化。其中，高光谱图像技术的出现和快速发展无疑是这种变化中十分突出的一个方面。通过搭载在不同空间平台上的高光谱传感器，即成像光谱仪，在电磁波谱的紫外、可见光、近红外和中红外区域，以数十至数百个连续且细分的光谱波段对目标区域同时成像。在获得地表图像信息的同时，也获得其光谱信息，第一次真正做到了光谱与图像的结合。与多光谱遥感影像相比，高光谱影像不仅在信息丰富程度方面有了极大的提高，在处理技术上，对该类光谱数据进行更为合理、有效的分析处理提供了可能。因而，高光谱图像技术所具有的影响及发展潜力，是以往技术的各个发展阶段所不可比拟的，不仅引起了遥感界的关注，同时也引起了其它领域（如医学、农学等）的极大兴趣。 高光谱图像：是指一系列包含一些列可见/近红外光谱，一般有400-1000 nm，已经包含了可见光（400-780 nm）和近红外（780-1000nm）。 多光谱图像简介多光谱图像是指包含很多带的图像，有时只有3个带（彩色图像就是一个例子）但有时要多得多，甚至上百个。每个带是一幅灰度图像，它表示根据用来产生该带的传感器的敏感度得到的场景亮度。在这样一幅图像中，每个像素都与一个由像素在不同带的数值串，即一个矢量相关。这个数串就被称为像素的光谱标记。 1．用不相关或独立的其他带替换当前带；这个问题特别与遥感应用有关，但在一般的图像处理中，如果要从多光谱图像生成一幅单带灰度图像也与此有关。 2．使用一个像素的光谱标记来识别该像素所表示的目标种类。这是一个模式识别问题，它取决于下列图像处理问题的解：消除一个像素的光谱标记对图像采集所用光谱的依赖性。这是一个光谱恒常性问题。 3．处理多光谱图像的特定子集，它包括在电磁谱里仅光学部分的3个带，它需要以或者替换或者模仿人类感知颜色的形式来进行处理。 4．在特定应用中使用多光谱图像，并对它们进行常规的操作。这里的一个问题是，现在
【CN110057449A】基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910354155.8 (22)申请日 2019.04.29 (71)申请人 上海卫星工程研究所 地址 201109 上海市闵行区元江路3666号 (72)发明人 张波 周爱明 舒锐 杜冬 王凯 唐琪佳 曹亮 秦雷 谢少彪 (74)专利代理机构 上海航天局专利中心 31107 代理人 余岢 (51)Int.Cl. G01J 3/28(2006.01) (54)发明名称基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法(57)摘要本发明涉及一种基于视场分光高光谱成像探测的空中动目标的高度及速度计算方法，包括：对同一场景下的不同视场的多台光谱仪成像探测数据进行预处理；对不同光谱仪的成像探测数据分别进行动目标检测，确定动目标在探测图像中的位置；计算不同光谱仪探测到的目标投影在大地坐标系下X、Y方向的位置差、成像时间差以及相应时刻目标投影处成像视轴的方位角、俯仰角；计算得到目标的高度；计算得到目标速度及航向。本发明利用了不同视场的多台光谱仪对同一动目标的成像关系求解动目标的高度和速度值，解决了准确实施高光谱探测数据大气校正所需要的动目标高度、动目标状态准确描述所需的速度的问题，有利于获得更为准确的空中动目 标光谱特征。权利要求书1页 说明书4页 附图2页CN 110057449 A 2019.07.26 C N 110057449 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110057449 A 1.一种基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，包括如下步骤： 步骤1，对同一场景下不同视场的多台光谱仪探测成像数据进行预处理； 步骤2，对多台光谱仪的探测成像数据进行目标检测，并确定动目标投影在图像中的位置； 步骤3，计算多台光谱仪探测到的目标投影在大地坐标系下X、Y方向的位置差、成像时间差以及成像时目标投影处视轴的方位角、俯仰角； 步骤4，计算得到空中动目标的高度； 步骤5，计算得到空中动目标的速度及航向。 2.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，大地坐标系下X、Y方向的位置差可以通过先计算目标投影在大地坐标系下的坐标，再进行直接坐标相减的方法得到。 3.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，大地坐标系下X、Y方向的位置差还可以先对不同视场的多台光谱仪探测图像进行图像配准，得到不同动目标投影在大地坐标系统X、Y方向的像元差，再乘以探测图像的空间分辨率得到。 4.如权利要求1的基于视场分光高光谱探测的空中目标高度和速度计算方法，其特征在于，所述动目标高度和速度的计算方法也适用于同一仪器或设备对目标的多次成像场景的目标高度计算。 2
高光谱成像检测技术.
高光谱成像检测技术 一、高光谱成像技术的简介 高光谱成像技术是近二十年来发展起来的基于非常多窄波段的影像数据技术, 其最突出的应用是遥感探测领域, 并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。它集中了光学、光电子学、电子学、信息处理、计算机科学等领域的先进技术,是传统的二维成像技术和光谱技术有机的结合在一起的一门新兴技术。高光谱成像技术的定义是在多光谱成像的基础上,在从紫外到近红外 (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谱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。 高光谱成像技术具有超多波段 (上百个波段、高的光谱分辨率 (几个 nm 、波段窄(≤ 10-2λ、光谱范围广(200-2500nm 和图谱合一等特点。优势在于采集到的图像信息量丰富, 识别度较高和数据描述模型多。由于物体的反射光谱具有“指纹” 效应, 不同物不同谱, 同物一定同谱的原理来分辨不同的物质信息。二、高光谱成像系统的组成和成像原理 高光谱成像技术的硬件组成主要包括光源、光谱相机 (成像光谱仪 +CCD 、装备有图像采集卡的计算机。光谱范围覆盖了 200-400nm 、 400-1000nm 、 900-1700 nm 、 1000-2500 nm。
光谱相机的主要组成部分有:准直镜、光栅光谱仪、聚焦透镜、面阵 CCD 。
高光谱成像仪的扫描过程:面阵 CCD 探测器在光学焦面的垂直方向上做横向排列完成横向扫描(X 方向 ,横向排列的平行光垂直入射到透射光栅上时,形成光栅光谱。这是一列像元经过高光谱成像仪在 CCD 上得到的数据。它的横向是 X 方向上的像素点,即扫描的一列像元;它的纵向是各像元所对应的光谱信息。 同时, 在检测系统输送带前进的过程中, 排列的探测器扫出一条带状轨迹从而完成纵向扫描(Y 方向。 综合横纵扫描信息就可以得到样品的三维高光谱图像数据。
基于扩展数学形态学的高光谱亚像元目标检测_英文_刘畅
第44卷第10期红外与激光工程2015年10月Vol.44No.10Infrared and Laser Engineering Oct.2015 Hyperspectral subpixel target detection based on extended mathematical morphology Liu Chang,Li Junwei (Science and Technology on Optical Radiation Laboratory,Beijing100854,China) Abstract:A hyperspectral subpixel target detection algorithm was proposed based on extended mathematical morphology and spectral angle mapping.The spectral and spatial information had been used to locate and detect targets under the condition that prior knowledge of targets and background was unknown.Then hyperspectral subpixel targets was detected and recognized.The extended mathematical morphological erosion and dilation operations were performed respectively to extract endmembers.The spectral angle mapping method was used to detect and recognize interested targets.The hyperspectral image collected by AVIRIS was applied to evaluate the proposed algorithm.The proposed algorithm was compared with SAM algorithm and RX algorithm by a specifically designed experiment.From the results of the experiments,it is illuminated that the proposed algorithm can detect subpixel targets with low false alarm rate and its performance is better than that of the other algorithms under the same condition. Key words:extended mathematical morphology;spectral angle mapping;hyperspectral image endmember extraction;subpixel target detection CLC number:TP751Document code:A Article ID:1007-2276(2015)10-3141-07 基于扩展数学形态学的高光谱亚像元目标检测 刘畅，李军伟 (光学辐射重点实验室，北京100854) 摘要：提出了一种基于扩展数学形态学和光谱角度匹配相结合的高光谱亚像元目标检测算法。在目标与背景未知的情况下，同时利用光谱和空间信息实现目标的定位与检测，实现高光谱亚像元目标的检测识别。通过扩展的形态学膨胀和腐蚀运算实现端元提取，采用光谱角度匹配算法进行感兴趣目标的检测识别。算法性能通过AVIRIS数据进行评价，与仅利用光谱角度匹配的算法和RX异常检测算法进行比较。实验证明，所提出的算法性能优于其他两种算法，具有低虚警率的亚像元目标检测结果。 关键词：扩展数学形态学；光谱角度匹配；高光谱图像；端元提取；亚像元目标检测 收稿日期：2015-02-20；修订日期：2015-03-28 作者简介：刘畅(1988-)，男，工程师，硕士，研究方向为高光谱目标特性技术和光谱数据处理技术等。Email:531093626@https://www.360docs.net/doc/c63504560.html,
基于高光谱的遥感图像的光谱角度分类方法的研究解读
基于高光谱的遥感图像的光谱角度分类方法的研究 中地数码集团有限公司刘天乐高伟陈启浩 摘要高光谱遥感技术是指在特定光谱域以高光谱分辨率同时获得连续的地物光谱图像，使得遥感应用可以在光谱维上进行空间展开，定量分析地球表层生物物理化学过程与参数。在特定的光谱特征下产生了特定的光谱库和特定的高光谱分类方法——光谱角度匹配方法。其具体过程是将光谱数据视为多维空间的矢量,利用解析方法计算像元光谱与参照光谱之间矢量的夹角,根据夹角的大小来确定光谱间的相似程度,以达到识别地物的目的。 关键字高光谱遥感光谱角度分类 一、引言 高光谱遥感技术的高速发展使得高光谱遥感在资源、环境、城市发展和生态平衡等各个方面有了广大的应用和快速的发展。在这其中，一个很大的应用就是利用高光谱遥感图像信息对地物进行精准的分类，如光谱角度匹配，交叉相关光谱匹配，光谱吸收特征匹配，二值编码匹配等。在这些分类中，光谱角度匹配分类是应用最广泛且最精确的分类方法之一。这种匹配可以不受增益因素影响，因为在计算两个向量之间的角度时，角度不受向量本身长度的影响。所以这种分类方法可以减弱地形对照度的影响，在地质矿物成图中的应用很有潜力。 二、高光谱遥感 高光谱遥感技术是指在特定光谱域以高光谱分辨率同时获得连续的地物光谱图像，使得遥感应用可以在光谱维上进行空间展开，定量分析地球表层生物物理化学过程与参数。由此看出高光谱传感器不同于只有几个波段数据的一般传感器，它在很窄的一段波长范围内可以探测到同一个地物点的多个反射值，既它的 光谱分辨率很大。因此，在相同的波长范围 中高光谱数据比一般传感器数据要多而精确，
这样使得地物的分类变得更加准确和有效。 高光谱遥感不同于传统遥感的新特点： 1．波段多：可以为每个像元提供几十、数百甚至上千个波段； 2．光谱范围窄：波段范围一般小于10nm ；3．波段连续：有些传感器可以在350~2500nm 的太阳光内提供几乎连续的地物光谱； 4．数据量大：随着波段数年的增加，数据量成指数增加； 当然，由于相邻波段高度相关，冗余信息 也相对增加。 （图１不同传感器测量的高岭石的信号光谱）