高光谱成像仪作为精密的光学仪器，可对目标物体在光谱覆盖范围内的数十或数百条光谱波段进行连续成像，在获得物体空间特征成像的同时，也获得了被测物体的光谱信息，被广泛的应用于军事、农业、医学等多个领域。本文对高光谱成像仪的扫描技术及分光技术作了介绍，感兴趣的朋友可以了解一下！
高光谱成像仪的扫描技术：
对于高光谱成像光谱仪来说，根据不同的工作模式，可以将其扫描技术分为点扫式高光谱成像、推扫式高光谱成像和凝视型高光谱成像。
1.点扫式
点扫描式高光谱显微成像是对逐个像素点扫描成像，通过机械模块收集每个点的能量，经过色散模块进行分光，产生不同波长的辐射能量，再由线阵探测器接收。点扫式光谱成像可以获得较大的视场范围，数据稳定，但成像时间长。
2.推扫式
推扫式高光谱显微成像中的探测器是面阵探测器，探测器接收的图像是二维数据，包括光谱信息和空间信息。像成像在狭缝处，狭缝透过一个成像行，该成像行的光经过分光元件后，光谱维展开并聚焦在探测器上，通过对二维运动平台的移动来记录空间维，线扫成面，完成图像的采集。推扫式高光谱成像结构简单，不需要复杂的扫描模块，体积小，重量轻。
3.凝视式
凝视型高光谱成像的探测器也是面阵探测器，结构紧凑，在凝视型高光谱成像系统中，分光元件有可调谐滤波片分光和干涉型分光，需要通过一定时间的扫描获得完整的图像。系统中没有运动部件，但是对平台的稳定性要求较高，另外，因为进行波段的扫描，所以光谱信息不可以同时获取。
高光谱成像仪的分光技术：
根据以色散分光进行光谱测量区分，高光谱成像光谱仪的分光方法包括棱镜分光、光栅分光、棱镜-光栅-棱镜（PGP）分光。
1.棱镜分光
光的色散是指当光在介质中传播时，折射率随着光的波长的变化而发生变化的现象。棱镜分光的原理便是利用了这一特性，在同一种介质中，不同波长的光有不同的折射率，因此，不同波长的单色光从一个角度进入棱镜时，会发生不同角度的偏移，即经过棱镜后，会看到各种不同颜色的光。棱镜分光原理如下图所示，光首先通过狭缝，经过准直镜准直为平行光，平行光经过棱镜分解成各种颜色，通过会聚镜按波长的顺序汇聚到探测器的不同位置。棱镜分光的光谱分辨率较高、光学效率高、系统不复杂，但是它的光谱范围窄、系统的紧凑性不高、光谱的色散是非线性的。
2.光栅分光
光栅是在一块玻璃或者金属片上刻有大量平行等宽、等距的刻痕或狭缝，狭缝数量很多，作为光谱仪上的分光元件是其最重要的应用。
光栅的分光是根据衍射效应，因为光栅具有很强的色散特点，光经过大量等间隔的狭缝，在每个狭缝处会产生衍射，经过衍射后各缝间又发生干涉的现象，原理图如下图所示。光栅分光的分辨率远远优于棱镜，其光谱分辨率高、光谱范围宽，也可以同时获取到光谱通道，但是它的光学效率不高。
3.棱镜-光栅-棱镜（PGP）分光
棱镜-光栅-棱镜分光结合了棱镜和光栅的优点，PGP的原理如下图所示，它是在两块棱镜之间放置光栅，该光栅多数为体相位全息光栅，具有高光谱分辨率高、光学效率较高的特点，但是其包含一个较难制作的体全息透射光栅模块，增加了制作棱镜-光栅-棱镜分光模块的成本。
