圖譜合一是高光譜遙感的特點之一。

高光譜遙感的特點：

(1) 波段多：

可以為每個像元提供十幾、數(shù)百甚至上千波段；光譜范圍窄：波段范圍一般小于10nm；

(2) 圖譜合一：

高光譜遙感圖像將地物空間、光譜和輻射信息融合到一起，具有更加豐富的地物類別信息；

(3) 波段連續(xù)（具有光譜連續(xù)性）：

由于成像光譜儀的光譜通道較多，每個像元在一定范圍內(nèi)具有精細、連續(xù)的光譜曲線，該曲線能真實反映波譜能量百分比隨波長變化的規(guī)律；

有些傳感器可以在350~2500nm的太陽光譜范圍內(nèi)提供幾乎連續(xù)的地物光譜；

(4) 數(shù)據(jù)量大：

隨著波段數(shù)的增加，數(shù)據(jù)量成指數(shù)增加；

(5) 信息冗余增加：

由于相鄰波段高度相關，冗余信息也相對增加。

高光譜成像是一種結合成像和光譜的技術, 通過在二維檢測器陣列的每個像素處收集光譜信息, 產(chǎn)生空間和光譜信息的三維數(shù)據(jù)集, 并稱之為超立方體。

高光譜成像技術在公安刑偵領域的應用

在公安刑偵及司法鑒定領域，傳統(tǒng)的光學成像方法只能記錄被攝物的亮度分布信息，各種化學成分所蘊含的大量光學特性沒有得到充分挖掘和利用，存在鑒定困難、復雜、以及有損檢測。高光譜成像技術將圖像與光譜技術相結合，可同時快速、準確地獲取被檢測物的圖像信息和光譜信息，使得光譜成像具有形態(tài)檢驗和成分檢驗雙重作用。同時，憑借無損、檢測速度快和不損害被測物的優(yōu)點，被廣泛應用于公安刑偵領域的物證搜索、無損取證和鑒定。

高光譜成像技術在精準農(nóng)業(yè)領域的應用

目前隨著土地資源的逐步減少，精準農(nóng)業(yè)近年來發(fā)展迅速。利用LCTF高光譜成像技術及光譜分析，配合其它如北斗GPS/GIS等技術，可精確設定最佳耕作、播種、施肥、灌溉、噴藥、收獲時機等多種操作，變傳統(tǒng)的粗放經(jīng)營為精細生產(chǎn)。針對需求，部署利用無人機部署高光譜成像儀，用以長期、持續(xù)地進行農(nóng)作物監(jiān)測，自然災害動態(tài)監(jiān)測等的光譜圖像數(shù)據(jù)采集，分析。

高光譜儀器能夠?qū)崿F(xiàn)農(nóng)作物長勢監(jiān)測；農(nóng)作物分類；播種面積監(jiān)測和產(chǎn)量預報；農(nóng)田土地資源調(diào)查、土壤侵蝕調(diào)查；自然災害實時動態(tài)監(jiān)測和損失評估；農(nóng)業(yè)自然資源與環(huán)境的監(jiān)測與評估。

高光譜成像技術在生物醫(yī)學 領域的應用

高光譜成像能夠同時獲取待測物體的圖像信息和光譜信息, 具有圖譜合一的優(yōu)勢。利用高光譜（簡稱：HSI)對組織進行檢測時, 光能夠穿透生物組織一定的厚度。由于生物組織結構的不均一性, 光在各個方向發(fā)生散射, 而血紅蛋白、黑色素和水會吸收不同波長的光, 因此, 不同組織或器官的反射光譜取決于自身的生物化學和組織學特性, 這就為鑒別正常組織和癌變組織提供了強有力的依據(jù)。圖像中每個像素的光譜特征使HSI技術能夠識別各種病理狀況。在非侵入性癌癥檢測、糖尿病足潰瘍、心臟和循環(huán)系統(tǒng)病理學及其他疾病檢測、手術指導等方面發(fā)揮了重要作用。

到目前為止, 組織病理學仍然是各種癌癥診斷的金標準, 但是, 這種方法對人體損傷較大且成本較高, 最終的診斷結果仍取決于病理學專家的主觀判斷, 難免會存在一定的片面性。癌變過程往往伴隨著組織結構在細胞和亞細胞水平上的變化, 這些組織內(nèi)部結構和生物化學成分變化是癌癥早期診斷非常重要的標識信號。HSI將成像技術和光譜技術相結合, 使得利用HSI技術能夠同時獲得實驗對象的化學和物理特征, 并具有良好的空間分辨率, 在不同器官的癌癥診斷方面具有很大的應用潛力。

高光譜成像技術在食品安全領域的應用

近年來,食品安全問題備受關注，人們對果蔬品質(zhì)與安全標準的要求也越來越高，已成為社會關注的熱點。傳統(tǒng)果蔬品質(zhì)檢測方法如化學法、高效液相色譜法、質(zhì)譜分析法等通常對待測物具有破壞性，且檢測速度慢。高光譜成像技術將圖像與光譜技術相結合，可同時快速、準確地獲取被測食品的圖像信息和光譜信息,憑借無損、檢測速度快和不損害被測食品的優(yōu)點，實現(xiàn)食品品質(zhì)和質(zhì)量的快速、高效檢測，使得其在食品安全檢測中有著極為廣泛的應用。

高光譜成像技術在文物保護領域 的應用

很多文物古跡，都經(jīng)歷千百年時間，其表面多少都有一些損傷、風化或顏料的脫落、文字的消失以及不同程度的腐蝕，有不可復原性，且很難承受接觸式檢測帶來地損傷和破壞，這對文物受損程度的評判、掩蓋信息的發(fā)現(xiàn)和修復帶來了巨大地阻礙。

高光譜憑借無損、無接觸，且擁有可捕獲物質(zhì)的“指紋光譜”這一特性，在文物被掩蓋信息的發(fā)現(xiàn)上和文物修復過程中發(fā)揮著越來越重要的作用。高光譜圖像是將成像技術和光譜技術相結合的多維信息檢測技術，其特點在于極高的光譜分辨率和空間分辨率，只要被測物質(zhì)留有微弱的信號，我們都可以根據(jù)光譜特征將其探測出來、并標明在什么位置。

高光譜成像技術在地物監(jiān)測領域的應用

近年來，物候觀測與研究的領域不斷拓展，氣候變化、土地利用和生物多樣性等成為觀測與研究的重要領域。高光譜成像技術結合了光學成像與光譜分析，在植物物候遙感觀測方面已發(fā)揮重要作用。隨著高光譜成像技術的發(fā)展，具有高空間分辨、高光譜分辨能力的的微小型LCTF高光譜成像技術日趨成熟。利用抵近觀測的方式，可以獲取植物物候的持續(xù)的高光譜圖像數(shù)據(jù)；利用計算機網(wǎng)絡，可以把物候高光譜成像觀測從單一站點擴展到區(qū)域、全國乃至全球范圍。 

高光譜儀器介紹

本研究應用了400-1000nm的高光譜相機，可采用廣東賽斯拜克SineSpec科技有限公司產(chǎn)品SP130M進行相關研究。光譜范圍在400-1000nm，波長分辨率優(yōu)于2.5nm，可達1200個光譜通道。采集速度全譜段可達128FPS，波段選擇后最高3300Hz（支持多區(qū)域波段選擇）。

科技改變生活，圖譜合一，智能感知，行業(yè)應用，無限可能