成像光譜儀光譜定標(biāo)技術(shù)的背景及原理

　　成像光譜儀將成像技術(shù)與光譜技術(shù)結(jié)合在一起，在探測地物空間特征的同時對地物像元色散成像，一般提供幾十個或上百個地物光譜成像圖，為生態(tài)、地質(zhì)、礦產(chǎn)、海洋、陸地水資源、冰雪和大氣環(huán)境等學(xué)科提供了更廣的研究手段。成像光譜儀的應(yīng)用以數(shù)據(jù)的定量化為基礎(chǔ)，因此儀器本身的定標(biāo)不可或缺；此外，由于環(huán)境、溫度、外界沖擊等的影響和成像光譜儀自身光學(xué)、機(jī)械、探測器性能變化，其系統(tǒng)響應(yīng)會發(fā)生變化，這也使得需要對成像光譜儀定期定標(biāo)以修正某些參數(shù)。

2.成像光譜儀光譜定標(biāo)的原理

　　光譜定標(biāo)就是確定成像光譜儀各個通道的光譜響應(yīng)函數(shù)，即確定探測器各個像元對于不同波長光的響應(yīng)，進(jìn)而得到通道的中心波長以及通光譜帶的寬度。通光譜帶的寬度一般用半高寬表示，半高寬指的是通道響應(yīng)曲線中，對應(yīng)最大輸出響應(yīng)的一半的兩個波長之間的寬度。傳統(tǒng)的并且占主要地位的光譜定標(biāo)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。

　　光源發(fā)出的白光聚光后經(jīng)過調(diào)制盤入射到單色儀的輸入狹縫，從單色儀輸出狹縫出來的單色光經(jīng)平行光管擴(kuò)束后被反射并充滿成像光譜儀的孔徑，探測器做出響應(yīng)，前放出來的信號進(jìn)入鎖相放大模塊，經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換之后輸入計算機(jī)。通過計算機(jī)控制單色儀在相應(yīng)波長范圍內(nèi)以一定步長掃描，并采集探測器各個通道的響應(yīng)，就可以得到通道的離散光譜響應(yīng)，做進(jìn)一步的數(shù)據(jù)處理，便可以比較精確地得到各個通道的響應(yīng)峰值波長和半高寬。