高光谱成像技术作为一种无损检测技术，它不仅可以获取目标的二维空间信息，同时还能获得目标的光谱信息，形成一个三维数据立方体，完成对目标特性的综合探测。其根据光谱分辨率、分光方式及扫描方式等的不同，可以分为不同的类型。本文对高光谱成像仪的不同类型及各自特点作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
基于光谱分辨率的分类：
按照不同光谱分辨率，成像光谱技术可以分为超光谱成像技术、高光谱成像技术以及多光谱成像技术。多光谱成像技术的通道数一般有几十个，其光谱分辨率为波长的十分之一量级；高光谱成像技术为几百个，其光谱分辨率为百分之一个波长量级；而超光谱成像技术的通道数却可以达到几千个，其光谱分辨率也可以达到千分之一波长量级。
基于分光方式的分类：
光谱成像技术按照不同的分光方式可以分为干涉型光谱成像技术、滤光片型光谱成像技术和色散型光谱成像技术。色散型光谱成像技术一般先通过棱镜或者光栅分光，然后被成像系统成像在探测器上，干涉型成像光谱技术通过干涉仪探测目标的干涉图并利用傅里叶变换计算获得光谱信息，滤光片型成像光谱技术是在成像系统中加入滤光片分光，与其相比色散型和干涉型成像光谱技术结构较复杂。滤光片型光谱成像技术可细分为多相机加滤光片式、单相机加滤光片轮式、单面阵CCD加滤光片式等，前两者由于多个相机的存在以及滤光片轮的布置，导致整个光谱成像系统质量和体积增大。
1.干涉型光谱成像技术
它起源于上世纪80年代末，其通过结合双光束干涉技术与望远成像技术，利用干涉图与像元辐射谱的傅里叶变换关系，对实验所测得的干涉图进行处理得到目标的光谱信息，所以又名为傅里叶变换成像光谱仪。
干涉型光谱成像技术根据干涉图获取方式的不同，可以分为时间调制型、空间调制型以及时空混合调制型。时间调制型光谱成像技术采用的是Michelson干涉原理，如下图所示，通过动镜扫描获得目标物体的干涉信息。
空间调制型成像光谱仪获取干涉图的原理采用的是剪切干涉与杨氏双缝干涉原理相结合，其采用三角共光路干涉成像系统，如下图所示，由于狭缝的存在，不需要动镜扫描即可获取目标的干涉图信息，又称为静态干涉成像光谱仪。
时空联合调制联合调制型傅里叶变换成像光谱仪是基于像面干涉成像原理，获得的是经干涉图调制后的目标物体的全景图像。
2.色散型光谱成像技术
色散型成像光谱仪获取光谱的方式是通过光栅或者棱镜的分光来实现。其工作原理为：地面目标物体发出的光经前置成像系统后，成像在狭缝处。然后经过色散元件分光之后由后置成像系统成像在探测器上，从而获得关于目标物体各个谱段的信息。棱镜是根据光频率不同在介质传播速度不同而实现分光的；光栅则是通过衍射原理将复色光分散。两者分光原理不相同，存在各自特点，具体如下：
光栅：优点：线性度高、有效孔径大；色散率高、重量轻。缺点：谱线弯曲、多级衍射干扰；光谱范围较小、能量损失较大。
棱镜：优点：杂光少、光谱范围宽；能量利用率高。缺点：谱线弯曲、色散非线性、色散率低；有效孔径大较小、体积大。
3.滤光片型光谱成像技术
滤光片型成像光谱仪按照滤光片的不同，滤光片成像光谱仪主要可以分为一下三种类型：旋转滤光片型成像光谱仪、楔形滤光片型成像光谱仪和可调谐滤光片型成像光谱仪。
旋转滤光片型成像光谱仪分光主要是通过旋转滤光片轮实现，即一组不同波长的滤光片组成轮子，然后依靠轮子旋转实现不同波长光谱图的获取。
可调谐滤光片成像光谱仪是通过可调谐滤光片实现分光，该成像光谱仪的研制方面，可调谐滤光片是一种特殊的物理材料，按照调节方式的不同可以分为两类：声光可调谐滤光片，液晶可调谐滤光片。
楔形滤光片型成像光谱仪核心结构是在系统所使用焦平面探测器的前面耦合的楔形滤光片，该楔形滤光片可以随位置不同透过波长不同。该成像光谱仪采用面阵探测器，在一次曝光的时间里可以获得一组不同波长和不同位置的高光谱图像，通过推扫可获得整个成像光谱仪的数据立方体。
基于扫描方式分类：
成像光谱仪一般需要通过扫描建立三维“数据立方”，其扫描方式主要有扫摆式、推扫式、画幅式及快照式等。
扫摆式扫描主要是对单点进行光谱测量，然后通过二维扫描获取完整的二维空间信息与一维光谱信息。
推扫式扫描是对一维单线（垂直轨道方向）进行光谱测量，然后另一维扫描（即沿轨方向）获取完整的二维空间信息。
画幅式是同时对二维视场进行探测，不用通过光机扫描。探测器采用二维面阵探测器，探测靶与二维视场一致。整个系统的机构简单，体积减小、功耗降低，改善了扫描方式，使得系统不被扫描速度限制，只受探测器时间常数的影响，另外对目标辐射探测的相应灵敏度也有相应提高。
与之相似的还有一种扫描方式是窗口式扫描，画幅式完全不需要扫描，每次探测皆为同一目标位置的准单色图谱信息，后期处理较为简单；而窗口式则需要扫描，每次获取的是目标的不同位置的不同谱段信息，后期需要较为复杂的图像重构过程。
快照式扫描作为一个新型的图像信息获取方式，其三维数据立方的建立无需进行扫描。主要通过3种形式获得：一种是视场分割技术；二是计算层析的方式；三种是孔径编码技术。
