多光譜掃描儀檢視原始碼討論檢視歷史

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多光譜掃描儀是中國的一個科技名詞。

為什麼漢字是方塊字，這個問題雖然沒有明確的考證，但從古人觀察世界的方式中便可窺見一斑。《淮南子·覽冥訓》說：「往古之時，四極廢，九州裂。天不兼覆，地不周載，火炎炎而不滅，水浩洋而不息，猛獸……於是女媧煉五色石以補蒼天，斷鰲足以立四極。」在古人心目中，「天圓地方」，地是方形的，而且在這四方形地的盡頭，還有撐着的柱子。

名詞解釋

掃描儀安裝在飛行器上。掃描儀的掃描鏡旋轉，使接收的瞬時視場作垂直于飛行方向的運動，從而實現行掃描。由于飛行器的向前運動，掃描儀遂完成二維掃描。地物景像被逐點掃過，並逐點分波段測量，從而獲得多光譜的遙感圖像信息。

對同一地區，在同一瞬間攝取多個波段影像的攝影機，稱為多光譜攝影機。採用多光譜攝影的目的，是充分利用地物在不同光譜區有不同的反射這一特徵，來增多獲取目標的信息量，以便提幾何關係高影像的判讀和識別能力。

在一般攝影方法的基礎上，對攝影機和膠片加以改進，再選用合適的濾光片，即可實現多光譜攝影。根據其結構特點，可以分為三種基本類型多鏡頭型、多攝影機型和光朿分離型。

工作原理

利用光學機械掃描方式測量景物輻射的遙感儀器。景物輻射來自物體對陽光和天空背景光的反射或物體自身的熱輻射等，光譜範圍從可見光到紅外波段。輻射的光譜特性反映物體的性質和狀態。多光譜掃描儀是從紅外行掃描儀演變來的。60年代為了獲取紅外圖像，用紅外探測器掃描方式對景物的紅外輻射逐點進行探測，形成圖像。這種儀器用於航空遙感時僅在與飛行方向相垂直的方向上作行掃描，利用飛機運動而形成二維圖像，故稱行掃描儀。只要在這種掃描儀上加上分光器件和適當的光電探測器，就可以在很寬的光譜範圍內工作，發展成多光譜掃描儀。多光譜掃描儀由掃描反射鏡、聚光系統、分光部件、光電探測器、輻射定標器以及信號放大、編碼和處理的電子系統構成。從景物來的輻射，經掃描鏡反射進入聚光系統會聚成像，由分光部件（濾光片、稜鏡或光柵等）分光，分成若干波段，由相應的光電探測器（如光電倍增管、硅光二極管、銻化銦探測器、碲鎘汞探測器等）分別接收並轉變成電信號，經電子系統處理、傳輸、記錄，最後可回放成圖片，或處理成計算機兼容磁帶，供用戶使用。多光譜掃描儀適用於航空和航天遙感，其性能要求視應用目的和使用條件而定。為提高多光譜掃描儀的空間分辨率，人們正在研製電荷耦合器件的固態自掃描的多光譜掃描儀。

結構原理

由掃描反光鏡，校正器，聚光系統，旋轉快門，成像板，光學纖維，濾光器和探測器組成。從地物來的紅外和可見光輻射進入多光譜掃描儀，經掃描鏡反射進入聚光系統，成像於視場光欄處。視場光欄大小決定瞬時視場的大小。進入視場光欄的某瞬間的一像元的輻射，由單色器分光，將同一像元的輻射分成若干波段。分光的手段很多，有時單色器的波段不夠寬，可以用分色片先把可見光與熱紅外波段分開。這樣，可以在很寬的光譜範圍內選取所需要的波段。然後，按不同的波段分別用相應的光電探測器和紅外探測器接收。在可見光和近紅外波段常用光電倍增管（見光電管與光電倍增管）或硅光電二極管，在熱紅外波段，常用銻化銦和碲鎘汞探測器等。

特點

多光譜掃描儀的優點是：

①工作波段寬，從近紫外、可見光到熱紅外波段，波長範圍達0.35～20微米；

②各波段的數據容易配准。

這兩個特點非其他遙感器所能具有，因而多光譜掃描儀是氣象衛星和「陸地衛星」的主要遙感器。

分類

多攝影機型多光譜攝影機

這種多光譜攝影機是用幾架普通的航空攝影機組裝而成的，對各攝影機分別配以不同的濾光片和膠片的組合，採用同時曝光控制，以進行同時攝影。

多鏡頭型多光譜攝影機

多鏡頭型多光譜攝影機是由多個物鏡構成的攝影機。它是用普通航空攝影機改制而成的，在一架攝影機上配置多個鏡頭，如三鏡頭、六鏡頭和九鏡頭，同時必須選配相應的濾光片與不同光譜感光特性的膠片組合，使各鏡頭在底片上成像的光譜，限制在規定的各自的波段區內。

膠片的種類共六種，（a）分色片；（b）全色片；（c）全色紅外片；（d）紅外片；（e）彩色三感光層；（f）彩色紅外片三感光層。

光束分離型多光譜攝影機

這種攝影機是利用單鏡頭進行多光譜攝影。在攝影時，光束通過一個鏡頭後，經分光裝置分成幾個光束，然後分別透過不同的濾光片，分成不同波段，在相應的感光膠片上成像，實現多光譜攝影。

其攝影方式有兩種。一是在物鏡後面加一些分光裝置，使光束分離。利用半透明的平面鏡，將光線分解成三個光束，分別通過紅、綠、藍三個濾光片，在底片上曝光成像。還可以分成五個、六個光束，分別稱為五分光束攝影機、六分光束攝影機等。同時，需選取不同光譜段的濾光片和相應的攝影感光負片。二是利用響應不同波段的多感光層膠片進行多光譜攝影。經攝影處理的膠片，可以得到一張合成了的多光譜像片，即人們所熟悉的彩色攝影和彩紅外攝影。