高光譜成像技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)成像和光譜學(xué)技術(shù)的主要優(yōu)點(diǎn)，可以同時(shí)獲取待測(cè)物體的光譜信息與空間信息，其中光譜信息反映物體的內(nèi)部品質(zhì)比如成分、結(jié)構(gòu)等，空間信息反映物體的形狀、顏色和表面缺陷等外部品質(zhì)。本文對(duì)顯微高光譜成像技術(shù)的原理及成像方式作了介紹。

顯微高光譜成像技術(shù)的原理：

高光譜成像技術(shù)是整個(gè)高光譜成像系統(tǒng)的核心，是成像技術(shù)和光譜技術(shù)的結(jié)合，成像系統(tǒng)獲取目標(biāo)物體的空間信息，光譜系統(tǒng)獲取波段信息，可以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)二維空間信息和光譜特征的獲取。

高光譜成像光譜儀一般包括物鏡、狹縫、準(zhǔn)直透鏡、分光模塊、會(huì)聚鏡和探測(cè)器，狹縫決定光譜儀的視場(chǎng)，通過(guò)準(zhǔn)直鏡到達(dá)分光模塊，不同波長(zhǎng)的光被分光模塊分離，經(jīng)過(guò)會(huì)聚鏡聚集到探測(cè)器上。

顯微高光譜成像技術(shù)的成像方式：

對(duì)于高光譜成像光譜儀來(lái)說(shuō)，根據(jù)不同的工作模式，可以將其掃描技術(shù)分為點(diǎn)掃式高光譜成像、推掃式高光譜成像和凝視型高光譜成像。

點(diǎn)掃描式高光譜顯微成像是對(duì)逐個(gè)像素點(diǎn)掃描成像，通過(guò)機(jī)械模塊收集每個(gè)點(diǎn)的能量，經(jīng)過(guò)色散模塊進(jìn)行分光，產(chǎn)生不同波長(zhǎng)的輻射能量，再由線(xiàn)陣探測(cè)器接收。點(diǎn)掃式光譜成像可以獲得較大的視場(chǎng)范圍，數(shù)據(jù)穩(wěn)定，但成像時(shí)間長(zhǎng)。

推掃式高光譜顯微成像中的探測(cè)器是面陣探測(cè)器，探測(cè)器接收的圖像是二維數(shù)據(jù)，包括光譜信息和空間信息。像成像在狹縫處，狹縫透過(guò)一個(gè)成像行，該成像行的光經(jīng)過(guò)分光元件后，光譜維展開(kāi)并聚焦在探測(cè)器上，通過(guò)對(duì)二維運(yùn)動(dòng)平臺(tái)的移動(dòng)來(lái)記錄空間維，線(xiàn)掃成面，完成圖像的采集。推掃式高光譜成像結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，不需要復(fù)雜的掃描模塊，體積小，重量輕。

凝視型高光譜成像的探測(cè)器也是面陣探測(cè)器，結(jié)構(gòu)緊湊，在凝視型高光譜成像系統(tǒng)中，分光元件有可調(diào)諧濾波片分光和干涉型分光，需要通過(guò)一定時(shí)間的掃描獲得完整的圖像。系統(tǒng)中沒(méi)有運(yùn)動(dòng)部件，但是對(duì)平臺(tái)的穩(wěn)定性要求較高，另外，因?yàn)檫M(jìn)行波段的掃描，所以光譜信息不可以同時(shí)獲取。