“火眼金睛”的高光譜遙感，能用來做什么？

發布日期：2019-06-03 00:00 瀏覽量：16505

看記錄片《我在故宮修文物》有一場景印象深刻：

技術人員用一臺儀器掃描古字畫，掃描信息經過專業處理后，文物修復專家就能發現字畫上肉眼看不見的信息，甚至還能分析出繪畫技法和當時用的顏料。

這臺神奇的儀器就是高光譜掃描儀。

高光譜遙感技術為何能“穿透”探測

人們日常生活中所見的光，是由多種顏色構成的復色光，通過棱鏡等分光后顯現的是單色光。這些單色光按不同波長（或頻率）大小依次排列形成的圖案，就是光譜。

根據諸多研究表明，不同物質有它獨屬的“指紋光譜”，高光譜遙感技術可準確捕獲這一重要信息，提高人眼及遙感觀測能力。甚至達到“穿透”探測的效果。

以下為飛燕遙感高光譜影像案例：

高光譜主圖.jpg

高光譜遙感特點

高光譜遙感的特點是能在可見光到短波紅外的光譜區間連續成像，傳統的彩色相機只能記錄紅綠藍三個通道的影像，且每個通道的帶寬很寬，而高光譜成像所記錄的通道數量可以達到數百個，且光譜通道很窄，分辨率很高，其光譜探測范圍遠遠超過了人類肉眼的感知范圍，能夠探測人眼無法看到的大量信息，提高人們對自然和物質的認識。

當你看這篇文章時，你的眼睛會看到反射的能量。但計算機可以通過三個通道看到它：紅色、綠色和藍色。

如果你是一條金魚，你會看到不同的光。金魚可以看到人眼看不見的紅外輻射。

大黃蜂可以看到紫外線。同樣，人類無法用我們眼睛看到紫外線輻射。

試想，如果我們能夠同時擁有人類、金魚和大黃蜂的眼睛去看世界，那將會是什么樣？實際上，現在可以使用多光譜和高光譜傳感器來實現。

我們能用高光譜遙感技術做什么？

1、高光譜遙感技術在文物保護方面的應用

高光譜分析技術可用作鑒別文物，修復文物。它本身不損害文物本體，能幫助修復專家了解古書畫的顏料組成、繪畫技法，甚至能及早發現書畫潛在的病害信息。

高光譜技術甚至可以看出不同顏料產地光譜曲線的差異，據此科技人員居然還能反推出顏料的產地。

如紀錄片《我在故宮修文物》中利用高光譜技術能提取古畫的顏料信息，推算顏料產地，從而能在修復時精準選用顏料。

2、高光譜遙感技術能被合理運用到農業方面

用高光譜圖像估測牧草粗蛋白含量，研究為大面積粗蛋白含量的遙感反演及精準畜牧業的高效實施提供技術依據，也為今后智慧畜牧業的發展提供參考。

高光譜還能用在果蔬農藥殘留的檢測上。有沒有殘留農藥、殘留多少農藥，呈現的光譜特征會有細微的差別，通過分析這些差別，專業人員就能做出科學的判斷。