高光谱相机和多光谱相机的区别是什么(高光谱与多光谱的区别)

导语：高光谱相机和多光谱相机的区别

了解成像技术的发展历史可以帮助我们更好地理解高光谱成像技术。第一阶段是灰度图像，可以认为是全色波段或单波段，不能显示物体的颜色，即黑白照片。第二阶段是彩色图像阶段。通过选择红、绿、蓝三种特定波长的光谱信息，合成图像信息，得到彩色图像。第三阶段是多光谱图像，在彩色图像中加入某一波段的光谱信息，通常由特定波段的滤光片组成的多光谱系统获得。第四阶段是高光谱图像，即进一步缩小波段宽度，增加单位波段数，形成连续的光谱信息。成像技术的整个发展史可以看作是不断丰富光谱信息的过程。下文详细讨论了多光谱和超光谱遥感之间的差异。

1.波段数不同

如果成像系统能达到100个谱段以上，我们一般称其为高光谱相机，否则是多光谱相机。另外一种公认的区分方法是：高光谱成像技术一般使用一段或者多段连续的波长范围，下图给出了多光谱和高光谱的最显著区别示意图。

2.光谱分辨率细节

光谱分辨率是指传感器测量的电磁光谱部分的数量和宽度。多光谱遥感的光谱分辨率较差。由于波段较宽，多光谱传感器被捕获的数量很少。

另一方面，高光谱遥感具有较高的光谱分辨率，可以检测物体和矿物的光谱特性，提供了更好的能力去看到无形的东西。

3.波段宽窄不同

多光谱遥感系统使用并行传感器阵列来检测少量更宽波段的辐射。同时，在高光谱遥感中，波段要窄得多。高光谱传感器中的这些众多窄带提供了跨越整个电磁光谱的连续光谱测量。因此，这使它们对反射能量的细微变化更加敏感。高光谱相机可以提供平滑的光谱、更高的光谱分辨率，可描绘窄光谱；而多光谱相机提供的更像是锯齿状的光谱图，描绘的光谱较宽。

4.信息量差别

多光谱遥感图像的信息含量较低，因此随着时间的推移继续使用相同的技术。由于这种成像技术缺乏信息丰富性，它面临着持续发展的障碍。另一方面，高光谱成像技术因信息量高而不断发展。因此，其有望成为全球范围内使用的主要遥感技术。

5.复杂程度

由于多光谱遥感波段数量有限，数据分析和解释很简单，也更容易理解。高光谱遥感的缺点之一是其复杂性。它有许多波段，可能难以减少冗余或辛勤工作。

5.图像特征

在多光谱数据中，光谱中的反射能量跨越更广泛的范围。这使得很难获得物体或表面区域的大量细节。这是因为波段要宽得多。而当涉及到高光谱数据时，图像会呈现每个波段的数百个点，因此需要观察更多的细节。波长被分成许多窄带，捕捉物体的独特光谱指纹或特征。因此，捕获的图像包含更多的数据，从而阻止任何分析人员检测土地和水特征之间的差异。

7.相机差异

多光谱图像是使用特殊相机捕获的，这些相机使用过滤器或对特定波长敏感的仪器来分离波长。可能包括来自人眼不可见频率的光。高光谱相机可以分别检测许多不同的波长。通过覆盖红外线和紫外线区域的一部分，还可以看到比人类更广泛的光谱。因此，在这种成像技术中，分析人员将获得二维图像，其中图像中的每个像素都包含一个连续的光谱。

8.成本

多光谱传感器通常在一次观察中从三到六个光谱带收集数据。这些特性使它们具有成本效益。由于图像捕获并不复杂，因此购买和维护成本低廉。高光谱成像可以在一次采集中收集数百个光谱带。由于需要更多的技术进步来生成更详细的光谱数据，因此这种功能使其价格昂贵。随之而来的是与传感器和图像成本增加、数据量和数据处理成本以及维护操作的高需求相关的问题。

9.像素合成

在多光谱遥感中，每个像素都有一个离散的样本光谱。例如，某些波段每个像素可能有 4 到 20 个数据点，而在高光谱遥感中，每个像素都有一个连续的或完整的光谱。

10.处理方法

多光谱遥感器处理有限的图像，高光谱遥感器处理方法包括光谱和图像。

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