多譜段掃瞄器

多譜段掃瞄器是在紅外掃瞄器的基礎上發展起來的，它所涉及的波長包括了電磁波譜中的紫外、可見光和紅外三個部分。多譜段掃瞄器根據大氣視窗和地物目標的波譜特性用分光系統（稜鏡或光柵等）把掃瞄器的光學系統所接收的電磁輻射（從紫外、可見光，直到紅外）分成若干譜段。

基本介紹

• 中文名：多譜段掃瞄器
• 外文名：Multispectral scanner
• 所屬學科：測繪
• 主要作用：遙感探測

簡介

基本組成

多譜段掃瞄器主要由兩個部分構成：機械掃描裝置和分光裝置。它是由掃描鏡收集地面目標的電磁輻射，通過聚光系統把收集到的電磁輻射會聚成光束，然後，通過分光裝置分成不同波長的電磁波，它們分別被一組探測器中的相對應的不同探測器所接收，經過信號放大，然後記錄在磁帶上，或通過電光轉換後記錄在膠片上。

功能作用

利用多譜段掃瞄器可以記錄地物在不同波段的信息，因此，不僅可以根據掃描影象的形態和結構識別地物，而且可以利用不同譜段的差別來區分地物，為遙感數據的分析與識別提供了非常有利的條件。它常用於收集農作物、植物、土壤、森林、地質、水文和環境監測等方面的遙感資料。

掃瞄器設備

（1）雙通道紅外掃瞄器（HSIC）

航空遙感所探測的自然景物輻射光譜大部分位於8~14微米譜段。但是對於溫度高的目標，如林火、活火山、熱水流動區等，用3~5微米譜段成像時對比度較高。HISC型雙通道紅外掃瞄器用銻化銦（InSb）探測元件接收熱目標的3~5微米輻射，用碲鎘汞（HgCdTe）元件接收8~14微米輻射，工作溫度77K，液氮致冷。在探測林火的試驗中從3000米高度掃描地面，0.1㎡大小的點狀隱火和余火以及煙影像，可以和自然景物區分開來。

（2）6通道熱紅外掃瞄器（HS3B）

為鑑別矽質岩石及某些含鈾礦物的熱紅外譜段多光譜信息所設計的HS3B是具有6個通道的輻射定標裝置，其中一個通道為8~14微米，6個通道是它的細分。它採用帶有濾光片的線列陣探測器來實現分光譜接收。在2個參考黑體之間，具有8級灰階的電壓信號，可用於輻射圖像的溫度定量判讀。

（3）6通道中紅外細分光譜掃瞄器（AMNIRS）

它由光機掃描頭和電子系統組成。光學系統用四稜鏡作掃描運動，入射光束經四方稜鏡反射後成左右兩束，經上下反射鏡轉折入射到拋物面主鏡，會聚到6元硫化鉛（PbS）探測器上，由濾光片實現分譜功能。前置放大器安裝在掃描頭中，電子系統完成對信號的模擬和數字處理，進行碼流的格式變換，以數字量按標準ISO格式記錄在計算機兼容磁帶上。工作波段為2.0~2.5微米，劃分為6個通道，峰值波長各為2.035，2.087，2.200，2.280和3.380微米；譜段頻寬0.1微米。

（4）9通道多光譜掃瞄器（DGP-1）

工作波段為0.40~12微米，劃分為9個通道，包括可見光、近紅外、中紅外與熱紅外。景物輻射經45。掃描鏡折入Dall—Kirkham式望遠鏡系統，分光系統採用多個視場光闌的結構形式，由3塊分色片和稜鏡分光計組成。在掃描頭的兩側和上部，設定高、低溫黑體板、校正燈和天空光3種參考源，用作輻射定標。天空光是在飛機頂部開孔後，由光導纖維通過準直透鏡引入掃瞄器的。探測元件有光電倍增管PMT，鉛化錫（snPb）及碲鎘（HgCdTe），工作溫度為77K。

相關設備

多譜段攝影機

對於同一地區，在同一瞬間提取多個波段攝像的攝影機稱為多譜段攝影機。採用多譜段攝影的目的，是充分利用地物在不同光譜區有不同的反射特徵，來增多獲取目標的信息量，以便提高影像的判讀和識別能力。

優劣比較

多譜段掃瞄器與多譜段攝影系統相比具有很多優點：

①能收集到從紫外一直到熱紅外譜段的電磁波，通常是0.38~14納米的波段；

②由旋轉鏡收集來的電磁波是在儀器內進行分光的，因而能夠完全配準不同譜段的圖像；

③所能分割的譜段數和譜長寬度比攝影系統來得靈活；

④所收集到的電磁波可以按所參考物體的數據進行校準而求得絕對值；

⑤用計算機兼容磁帶記錄時，便於用計算機處理圖像，即使用模擬磁帶記錄，也便於將光譜信息數位化，製成計算機兼容磁帶。