光譜分辨率在10l數(shù)量級(jí)范圍內(nèi)的光譜圖像稱為高光譜圖像（Hyperspectral Image）。遙感技術(shù)經(jīng)過(guò)20世紀(jì)后半葉的發(fā)展，無(wú)論在理論上、技術(shù)上和應(yīng)用上均發(fā)生了重大的變化。其中，高光譜圖像技術(shù)的出現(xiàn)和快速發(fā)展無(wú)疑是這種變化中十分突出的一個(gè)方面。通過(guò)搭載在不同空間平臺(tái)上的高光譜傳感器，即成像光譜儀，在電磁波譜的紫外、可見(jiàn)光、近紅外和中紅外區(qū)域，以數(shù)十至數(shù)百個(gè)連續(xù)且細(xì)分的光譜波段對(duì)目標(biāo)區(qū)域同時(shí)成像。在獲得地表圖像信息的同時(shí)，也獲得其光譜信息，次真正做到了光譜與圖像的結(jié)合。與多光譜遙感影像相比，高光譜影像不僅在信息豐富程度方面有了極大的提高，在處理技術(shù)上，對(duì)該類光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行更為合理、有效的分析處理提供了可能。因而，高光譜圖像技術(shù)所具有的影響及發(fā)展?jié)摿Γ且酝夹g(shù)的各個(gè)發(fā)展階段所不可比擬的，不僅引起了遙感界的關(guān)注，同時(shí)也引起了其它領(lǐng)域（如醫(yī)學(xué)、農(nóng)學(xué)等）的極大興趣。

高光譜圖像：是指一系列包含一些列可見(jiàn)/近紅外光譜，一般有400-1000 nm，已經(jīng)包含了可見(jiàn)光（400-780 nm）和近紅外（780-1000nm）。

多光譜圖像簡(jiǎn)介

多光譜圖像是指包含很多帶的圖像，有時(shí)只有3個(gè)帶（彩色圖像就是一個(gè)例子）但有時(shí)要多得多，甚至上百個(gè)。每個(gè)帶是一幅灰度圖像，它表示根據(jù)用來(lái)產(chǎn)生該帶的傳感器的敏感度得到的場(chǎng)景亮度。在這樣一幅圖像中，每個(gè)像素都與一個(gè)由像素在不同帶的數(shù)值串，即一個(gè)矢量相關(guān)。這個(gè)數(shù)串就被稱為像素的光譜標(biāo)記。

1．用不相關(guān)或獨(dú)立的其他帶替換當(dāng)前帶；這個(gè)問(wèn)題特別與遙感應(yīng)用有關(guān)，但在一般的圖像處理中，如果要從多光譜圖像生成一幅單帶灰度圖像也與此有關(guān)。

2．使用一個(gè)像素的光譜標(biāo)記來(lái)識(shí)別該像素所表示的目標(biāo)種類。這是一個(gè)模式識(shí)別問(wèn)題，它取決于下列圖像處理問(wèn)題的解：消除一個(gè)像素的光譜標(biāo)記對(duì)圖像采集所用光譜的依賴性。這是一個(gè)光譜恒常性問(wèn)題。

3．處理多光譜圖像的特定子集，它包括在電磁譜里僅光學(xué)部分的3個(gè)帶，它需要以或者替換或者模仿人類感知顏色的形式來(lái)進(jìn)行處理。

4．在特定應(yīng)用中使用多光譜圖像，并對(duì)它們進(jìn)行常規(guī)的操作。這里的一個(gè)問(wèn)題是，現(xiàn)在每幅圖像都是一個(gè)矢量場(chǎng)。所以某些濾波方法需要調(diào)整以用于矢量值的像素。

高光譜，多光譜及超光譜的區(qū)別

高光譜成像是新一代光電檢測(cè)技術(shù)，興起于20世紀(jì)80年代，目前仍在迅猛發(fā)展巾。高光譜成像是相對(duì)多光譜成像而言，通過(guò)高光譜成像方法獲得的高光譜圖像與通過(guò)多光譜成像獲取的多光譜圖像相比具有更豐富的圖像和光譜信息。如果根據(jù)傳感器的光譜分辨率對(duì)光譜成像技術(shù)進(jìn)行分類，光譜成像技術(shù)一般可分成3類：

（1）多光譜成像——光譜分辨率在delta_lambda/lambda=0.1數(shù)量級(jí)，這樣的傳感器在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)域一般只有幾個(gè)波段。

（2）高光譜成像——光譜分辨率在delta_lambda/lambda=0.01數(shù)量級(jí)，這樣的傳感器在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)域有幾卜到數(shù)百個(gè)波段，光譜分辨率可達(dá)nm級(jí)。

（3）超光譜成像——光譜分辨率在delta_lambda/lambda=0.001數(shù)量級(jí)，這樣的傳感器在可見(jiàn)光和近紅外區(qū)域可達(dá)數(shù)千個(gè)波段。

眾所周知，光譜分析是自然科學(xué)中一種重要的研究手段，光譜技術(shù)能檢測(cè)到被測(cè)物體的物理結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等指標(biāo)。光譜評(píng)價(jià)是基于點(diǎn)測(cè)量，而圖像測(cè)量是基于空間特性變化，兩者各有其優(yōu)缺點(diǎn)。因此，可以說(shuō)光譜成像技術(shù)是光譜分析技術(shù)和圖像分析技術(shù)發(fā)展的必然結(jié)果，是二者完美結(jié)合的產(chǎn)物。光譜成像技術(shù)不僅具有光譜分辨能力，還具有圖像分辨能力，利用光譜成像技術(shù)不僅可以對(duì)待檢測(cè)物體進(jìn)行定性和定量分析，而且還能進(jìn)對(duì)其進(jìn)行定位分析。

高光譜成像系統(tǒng)的主要工作部件是成像光譜儀，它是一種新型傳感器，20世紀(jì)80年代初正式開(kāi)始研制，研制這類儀器的目的是為獲取大量窄波段連續(xù)光譜圖像數(shù)據(jù)，使每個(gè)像元具有幾乎連續(xù)的光譜數(shù)據(jù)。它是一系列光波波長(zhǎng)處的光學(xué)圖像，通常包含數(shù)十到數(shù)百個(gè)波段，光譜分辨率一般為1～l0nm。由于高光譜成像所獲得的高光譜圖像能對(duì)圖像中的每個(gè)像素提供一條幾乎連續(xù)的光譜曲線，其在待測(cè)物上獲得空間信息的同時(shí)又能獲得比多光譜更為豐富光譜數(shù)據(jù)信息，這些數(shù)據(jù)信息可用來(lái)生成復(fù)雜模型，來(lái)進(jìn)行判別、分類、識(shí)別圖像中的材料。

通過(guò)高光譜成像獲取待測(cè)物的高光譜圖像包含了待測(cè)物的豐富的空間、光譜和輻射三重信息。這些信息不僅表現(xiàn)了

地物空間分布的影像特征，同時(shí)也可能以其中某一像元或像元組為目標(biāo)獲取它們的輻射強(qiáng)度以及光譜特征。影像、輻射與光譜是高光譜圖像中的3個(gè)重要特征，這3個(gè)特征的有機(jī)結(jié)合就是高光譜圖像。

高光譜圖像數(shù)據(jù)為數(shù)據(jù)立方體（cube）。通常圖像像素的橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)分別用z和Y來(lái)表示，光譜的波長(zhǎng)信息以（Z即軸）表示。該數(shù)據(jù)立方體由沿著光譜軸的以一定光譜分辨率間隔的連續(xù)二維圖像組成。