多光譜技術和高光譜成像技術有什么區(qū)別？

測量光譜特性最簡單方便的裝置是光譜儀，廣泛應用于我們的生產和生活中，在農業(yè)、天文學、汽車、生物學、化學、食品、化工、醫(yī)學、色彩測量等領域發(fā)揮著巨大的作用。市場上有很多高光譜成像儀和多光譜成像儀供我們選擇，但很多人對它不太了解。今天，我們將討論光譜、高光譜成像、多光譜成像和兩種成像之間的技術差異。

一、光譜、多光譜成像和高光譜成像

1、光譜（Spectrum）：全稱光學頻譜，是光譜學研究的一個重要分支，指的是在復色光經(jīng)過色散系統(tǒng)（如棱鏡、光柵）分光后，被色散開的單色光按波長（或頻率）大小而依次排列的圖案。其中，按照波長區(qū)域可以分為可見光譜（380nm-780nm的光波）、紫外光（短于380nm的光波）、紅外光（長于780nm的光波）。

2、多光譜成像：多光譜成像是一種能夠同時獲取光譜特征和空間圖像信息的技術，是光電成像系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。多光譜成像系統(tǒng)可提供具有3至20個非連續(xù)波段的圖像，并已在農業(yè)和食品領域得到廣泛應用。

3、高光譜成像：高光譜成像是一種可以捕獲和分析一片空間區(qū)域內逐點上光譜的精細技術，由于可以檢測到單個對象不同空間位置上的獨特光譜“特征”因此可以檢測到在視覺上無法區(qū)分的物質。

二、多光譜成像技術和高光譜成像技術的異同點
    相同點：
    高光譜成像技術和多光譜成像技術都屬于光譜成像技術，在很多領域的圖像處理方面都得到了廣泛的運用。
    不同點：
     1、光譜率不同：多光譜成像的光譜分辨率在delta_lambda=0.1數(shù)量級，這樣的傳感器在可見光和近紅外區(qū)域一般只有幾個非連續(xù)波段；高光譜成像的光譜分辨率在delta_lambda=0.01數(shù)量級，因此，高光譜圖像可能有數(shù)百或數(shù)千個波段，它的光譜分辨率可以達nm級，總之，相對于多光譜分辨率，高光譜成像的光譜分辨率會更高，如圖2所示。

                       
     2、波段不同：多光譜成像的每個波段都是使用遙感輻射計獲得的，圖像通常3到10個波段；高光譜成像一般來自成像光譜儀，由更窄的波段（10-20nm）組成，光譜圖像可能存在數(shù)百或者數(shù)千個波段，如圖3圖所示。

                 

     3、原理不同：多光譜的成像原理是每個帶是一幅灰度圖像，它表示根據(jù)用來產生該帶的傳感器的敏感度得到的場景亮度。在這樣一幅圖像中，每個像素都與一個由像素在不同帶的數(shù)值串，即一個矢量相關。這個數(shù)串就被稱為像素的光譜標記；高光譜則是通過搭載在不同空間平臺上的高光譜傳感器，即成像光譜儀，在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區(qū)域，以數(shù)十至數(shù)百個連續(xù)且細分的光譜波段對目標區(qū)域同時成像，如圖5所示。

                           

    杭州彩譜科技新推出的FigSpecR系列高光譜相機采用高透光率的光學設計，覆蓋400-1000nm波段，實現(xiàn)了機器視覺，顏色檢測，可見光/近紅外檢測高光譜解決方案，并在食品、印刷，紡織等各種行業(yè)制品的表面顏色、紋理檢測得到了廣泛應用。

    總之，高光譜成像和多光譜成像都屬于光譜成像，但是，他們的光譜率、波段和原理方面卻是不同的。光譜率方面，高光譜的成像光譜率高于多光譜成像的光譜率；波段方面，高光譜的波段更窄，光譜圖像存在數(shù)百或數(shù)千個波段。成像方面，高光譜是通過光譜成像儀，連續(xù)細分光譜波段對目標對象進行成像。