（ａ１时间型
西安电子科技大学博士学位论文
多光谱遥感图像编码技术研究
Ｍ５ ＢＳ
（ｂ）空间型
图３．１２傅立叶变换光谱仪类型
３．４．２干涉成像光谱仪技术
在天文摄像或利用星载摄像系统对地球进行观测时，所拍摄对象往往包含较 宽区域的多种光谱成份，并且不同的光谱成份携带着被摄对象的特征信息。但是 利用普通成像系统的一次成像记录一般只能得到被摄物体的一幅图像，并且所得 图像是光敏介质对所有光谱范围平均的结果，而大量的有用信息被浪费掉了。能 否在一次拍摄时同时将拍摄对象所包含的多光谱信息都记录下来呢？基于傅立叶 变换光谱学原理的干涉成像光谱技术对此做出了肯定的回答。
图３．１３基于空间调制的干涉成像光谱仪
３．４．３大孔径静态干涉成像光谱仪原理及成像特点分析
大孔径静态干涉成像光谱仪［４］是在普通照相系统中加入横向剪切干涉仪
［６２］，从而使相面上得到的不再是目标的直接图像，而是目标的“干涉图像”，原 理如图３．１４所示。“大孔径静态”的提法是针对干涉系统的特点而言的。与通常意 义上的空间调制性干涉成像光谱仪不同，此干涉系统没有入射狭缝，因而是“大
第三章ＪＰＥＧ２０００码率预分配算法及其在多光谱图像压缩中的应用 ３７
孔径”的，与时间型干涉成像光谱仪不同，此干涉系统没有扫描运动部件，因而 是“静态的”。
该设计使得系统结构简化，系统设计难度降低，在满足光通量的要求下可以 大大减小仪器的体积、重量、功耗等。没有运动部件，提高了系统的稳定性、可 靠性、抗震动性和抗冲击性，使能适用于航空航天环境。利用连续推扫成像不需 要严格的相机姿态校正或瞬时多拍技术，在一定的成像谱段情况下，大大提高了 空间信息量。因为光谱的恢复工作可在地面进行，使得数据量传输的带宽要求大 大降低，提高了整个系统的数据处理效率。
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＿图３．１４大孔径静态干涉成像光谱仪成像原理
图３．１５ ＬＡＳＩＳ干涉系统原理
ＬＡＳＩＳ干涉系统的原理［４４，６２］如图３．１４所示：图３．１５（ａ）表示系统产生光 程差的原理，图３．１５（ｂ）给出干涉图的形成过程。
图３．１５（ａ）中，像面只是前置光学系统的后焦面，＆、＆分别表示视场角
为０和国的平行光在像面置上的汇聚点，可以当作干涉仪的两个点光源。对于视
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场角不为０的光线，这两个等光程面是不重合的，因此当两束平行的相干光汇聚 到收集镜厶的后焦面只上同一点时就存在着光程差，从而发生干涉。设被剪切开 的两束光之间的横向距离为Ｚ，则它们在像面只上干涉时的光程差为：
万（ｘ）＝ＺｓｉｎＣＯ＝（Ｚ／五）ｘ（３－６）
图３．１５（ｂ）表示某一时刻物点Ｓ刚刚进入干涉仪视场的情形，在分行器推扫 整个视场的过程中，Ｓ对干涉仪的视场角将从正的最大值变为０又变到负的最大 值，其几何像点Ｓ’也将沿横向从ＣＣＤ的一端移动到中心又移动到另一端。由于不
同的像点位置对应不同的光程差，因此记录Ｓ’在不同的位置时探测器输出的干涉 强度，将得到与物点Ｓ的光谱分布相对应的干涉图。若Ｓ为单色点光源，则输出 干涉强度为：