高光譜成像儀是一種將成像技術(shù)和光譜技術(shù)有機(jī)結(jié)合的一種光電儀器，它既能獲取二維空間信息又能獲取一維光譜信息，基于這種三維光譜數(shù)據(jù)立方體，能夠檢測、識(shí)別出各種傳統(tǒng)成像技術(shù)難以探測識(shí)別的目標(biāo)。那么，高光譜成像儀的光譜數(shù)據(jù)立方體怎么使用？本文為大作了介紹。

高光譜成像儀光譜數(shù)據(jù)立方體的使用，通常有兩類方法：

1.基于二維空間圖像的檢測識(shí)別方法

以一幅一幅窄帶光譜圖像為處理對(duì)象，或以主成分分析PCA、獨(dú)立成分分析ICA等方法提取的特征圖像為對(duì)象，用特征提取的方法針對(duì)每幅圖像進(jìn)行處理，最后將每幅圖像的檢測識(shí)別結(jié)果進(jìn)行融合得到最終結(jié)果。這類方法可充分利用傳統(tǒng)圖像處理的基本方法，但計(jì)算量大，難以檢測識(shí)別亞像元小目標(biāo)。

2.基于一維光譜矢量的檢測識(shí)別方法

以像素的光譜矢量為處理對(duì)象，根據(jù)像素之間光譜矢量的相似性或差異性進(jìn)行檢測處理。這種方法不利用圖像的幾何特征，可以檢測識(shí)別亞像元小目標(biāo)；充分利用像素的光譜特性，能極大提升檢測識(shí)別能力?；谝痪S光譜矢量的檢測識(shí)別方法是目前光譜信息處理的主流。

二維空間的每個(gè)像素均包含一條光譜曲線，如果像素中只有一種對(duì)象，像素光譜曲線則是該對(duì)象的“純凈光譜”曲線；如果像素中包含幾個(gè)對(duì)象，像素光譜曲線則是每個(gè)對(duì)象的光譜曲線按貢獻(xiàn)率組合而成的“混合光譜”。由于大氣散射效應(yīng)，實(shí)際上不存在真正的“純凈光譜”曲線。

針對(duì)產(chǎn)品的高光譜數(shù)據(jù)立方體，將像素中對(duì)應(yīng)合格品的光譜向量視為“純凈光譜”像素，將像素中對(duì)應(yīng)不合格品的光譜向量視為“另類光譜”像素，將既有合格成分又有不合格成分的像素視為“混合光譜”像素。通過光譜矢量相似性計(jì)算，如歐氏距離ED、光譜角SA、光譜信息散度SID、正交投影散度OPD，可以有效區(qū)分純凈光譜、另類光譜與混合光譜。根據(jù)有無另類光譜像素、混合光譜像素，可以分析出產(chǎn)品是否合格；根據(jù)另類像素、混合像素的個(gè)數(shù)，可以分析產(chǎn)品的質(zhì)量等級(jí)；根據(jù)另類像素、混合像素的區(qū)域分布，可以分析產(chǎn)品的損壞區(qū)域。