Аннотация : Гиперспектральная технология изображения, как передовая технология дистанционного зондирования, достигла значительного развития и широко распространенного применения во многих областях в последние годы. В этой статье подробно рассказывается о принципах и характеристиках гиперспектральных изображений, подробно обсуждаются в его приложениях в сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды, геологическом исследовании и других областях и с нетерпением ждут будущих тенденций развития.
1. Введение
Благодаря постоянному развитию науки и технологии гиперспектральная технология изображения играет все более важную роль во многих областях с ее уникальными преимуществами. Гиперспектральные изображения могут не только предоставлять богатую пространственную информацию, но также получать тонкую спектральную информацию, обеспечивая сильную поддержку для идентификации целей, классификации и количественного анализа.
2. Принципы и характеристики гиперспектральных изображений
(1) Принцип
Гиперспектральные изображения состоят из ряда непрерывных узкополосных изображений, каждая полоса соответствует различному диапазону длины волны. Измеряя отражение, излучение и другие характеристики целевого объекта на разных длинах волн, можно получить спектральную кривую целевого целевого. Эти спектральные характерные кривые содержат физическую, химическую и другую характерную информацию цели и могут использоваться для идентификации и классификации цели.
(2) Особенности
Высокое спектральное разрешение: способно различать небольшие спектральные различия и предоставлять более богатую спектральную информацию.
Многополосная информация: содержит десятки или даже сотни полос, которые могут всесторонне отражать характеристики цели.
Комбинация пространственной информации и спектральной информации: она может не только получить пространственное распределение цели, но и понимать ее спектральные характеристики.
Неконтактное измерение: нет необходимости связываться с целевым объектом, может быть достигнут на большие расстояния и мониторинг большой площади.
3. Применение гиперспектральных изображений в различных областях
Мониторинг урожая: он может отслеживать состояние роста сельскохозяйственных культур, вредителей и заболеваний и т. Д., А также обеспечить поддержку принятия решений для точного сельского хозяйства. Например, путем анализа спектральных характеристик сельскохозяйственных культур можно оценить статус питания сельскохозяйственных культур, а оплодотворение и орошение могут быть своевременно выполнять.
Анализ почвы: он может быстро обнаружить состав почвы, фертильность и т. Д., Давая основу для улучшения почвы и рационального оплодотворения.
Тестирование качества сельскохозяйственного продукта: его можно использовать для обнаружения зрелости, качества и других показателей сельскохозяйственной продукции для повышения качества и рыночной конкурентоспособности сельскохозяйственной продукции. 
(2) Поле мониторинга окружающей среды
Мониторинг качества воды: анализируя спектральные характеристики водоемов, содержание загрязняющих веществ и роста водорослей в воде может быть обнаружено для обеспечения технической поддержки для защиты от водных ресурсов.
Атмосферный мониторинг: его можно использовать для мониторинга концентрации загрязняющих веществ, распределения аэрозолей и т. Д. В атмосфере, а также для предоставления данных для оценки качества окружающей среды в атмосфере.
Мониторинг экологической среды: он может отслеживать охват растительности, биоразнообразие и т. Д. И обеспечить научную основу для защиты экологической окружающей среды и устойчивого развития.
(3) Поле геологического исследования
Исследование минералов: гиперспектральные изображения могут использоваться для определения спектральных характеристик различных минералов и быстро и точно изучить минеральные ресурсы.
Мониторинг геологических бедствий: он может отслеживать геологические бедствия, такие как оползни и потоки мусора, чтобы предоставить информацию о раннем предупреждении и профилактике стихийных бедствий.
4. Тенденции развития технологии гиперспектральной визуализации
(1) Более высокое спектральное разрешение и пространственное разрешение: с непрерывным развитием технологии спектральное разрешение и пространственное разрешение гиперспектральных изображений будут продолжать улучшаться, способные предоставлять более утонченную целевую информацию.
(2) Мониторинг в реальном времени и быстрая обработка: разработка технологии мониторинга в реальном времени для достижения быстрого отклика и обработки целей и улучшения своевременности мониторинга.
(3) Слияние данных с несколькими источниками: слияние гиперспектральных изображений с другими данными дистанционного зондирования, географическими данными и т. Д. Для повышения точности распознавания и классификации цели.
(4) Интеллектуальное применение: сочетание искусственного интеллекта, машинного обучения и других технологий для реализации автоматического анализа и обработки гиперспектральных изображений и повышения эффективности работы.
5. Заключение
Как передовая технология с широкими перспективами применения, гиперспектральная технология изображения играет важную роль в сельском хозяйстве, мониторинге окружающей среды, геологическом исследовании и других областях. Благодаря непрерывному развитию и улучшению технологий, технология гиперспектральных изображений будет широко использоваться в большем количестве областей и внесет больший вклад в развитие и прогресс человеческого общества.
