摆扫型光谱成像仪的工作原理和特点

摆扫型光谱成像仪通过光机左右摆动和飞行平台向前移动，实现二维空间成像。线列探测器用于获取每个瞬时视场像元的光谱信息。本文简要分析了摆扫型光谱成像仪的原理和特点。

光谱成像仪的工作原理是利用光的传输与散射特性，对待测物体进行扫描和图像重建。

摆扫型光谱成像仪的工作原理是通过在特定角度范围内扫描样品表面的光，然后通过光谱仪分析不同波长的光信号。光谱成像仪的采集装置将光谱信息转换为可视化的图像，从而实现对样品表面的高分辨率光谱成像及分析。这种原理使得光谱成像仪能够提供丰富的材料表征信息，包括化学成分、形貌结构和光学特性等方面的数据。摆扫型光谱成像仪具有快速、无需样品准备和非接触等优点，被广泛应用于材料科学、生命科学和环境监测等领域。

扫描型光谱成像仪采用一个在45°斜面上旋转的扫描镜来实现成像。扫描镜通过电机驱动进行360°旋转，其旋转的水平轴与遥感平台的前进方向平行。扫描镜实现对地面的左右平行扫描成像，也就是扫描方向与遥感平台的运动方向垂直。光学分光系统主要由光栅和棱镜组成，它们将色散光源聚集到探测器上。因此，光谱成像仪所获取的图像具有光谱分辨率和空间分辨率两个特征。

1.旋转扫描镜是一种能够在45度斜面上进行扫描的设备。

2.电动机实现360度旋转。

3.水平轴旋转方向与遥感平台前进方向平行。

4.扫描镜的扫描运动方向与遥感平台的运动方向垂直对称。

5.光学分光系统通过形成色散光源再汇集到探测器上。这样一来，成像光谱仪所获取的图像具有两个特性：光谱分辨率和空间分辨率。

摆臂扫描式光谱成像仪

对于摆扫型光谱成像仪，我们可以进行如下特点分析：

摆扫型光谱成像仪具有以下优点：总视场很大（FOV可达90°），像元配准良好，在任何波段下都能保持相同像元；在每个光谱波段只需要一个探测元件进行定标，增强了数据的稳定性；由于进入物镜后再分光，所以一台仪器的光谱范围可以非常广泛，从可见光一直到热红外波段。

1.视野范围：具备广阔的视野范围，可以达到90度的视野角度。

2.像元配准：确保不同波段的图像在任何时刻都以相同的像元为焦点。

3.定标：每个波段只需对一个探测器元件进行定标，从而提高了数据的稳定性。

4.波段范围：可以通过将光线分光后进入物镜，实现宽广的波段范围。

然而，采用光机扫描会导致每个像元的观测时间较短，因此要进一步提高光谱分辨率和信噪比相对困难。这也是摆式光谱成像仪需要解决的重要问题。

因此，目前在波段全、实用性强的光谱成像仪方面，除了我国的OMIS系统之外，很多系统也属于这个类别，如美国喷气推进实验室(JPL)开发的AVIRIS系统和美国GER公司的GERIS系统。但是，这些系统存在一些不足之处。由于采用了光机扫描技术，导致每个像元的观察时间相对较短，这对于提高光谱和空间分辨率以及信噪比比较困难。