多光譜成像原理：多光譜成像儀是一種能夠同時獲取光譜特征和空間圖像信息的基本設備，是光電成像系統發展的重要方向。多光譜成像系統可提供具有3至20個非連續波段的圖像，並已在農業和食品領域得到廣泛應用。從成像原理上講，多光譜成像技術就是把入射的全波段或寬波段的光信號分成若幹個窄波段的光束，然後把它們分別成像在相應的探測器上，從而獲得不同光譜波段的圖像。實際使用時，要更有效地提取目標特征並進行識別，探測系統需要有精細的光譜分辨能力，就要求把光譜分得更窄並采用多個波段，而完成這一任務的就是成像分光技術。

多光譜相機的基本組成：

1.光學系統

可以在各個譜段內范圍內成像，可以很好的控制雜散光，是多光譜相機較重要的部分，對工作譜段范圍和分辨能力起瞭決定性的作用，還可以設定工作焦距、視場角大小等。

2．控制和信息處理器

控制監督多光譜相機的整個工作過程，並收集圖像數據，並進行儲存。

3.熱控裝置

由溫度控制器、隔熱材料、散熱器、熱控塗層等組成。

4．其他結構

物鏡、電路系統、探測器及其他零配件。

多光譜相機的工作譜段范圍

人眼所能能識別的光譜區間為可見光區間，波長從400nm到700nm；普通數碼相機的光譜響應區間與人眼識別的光譜區間相同，包含藍、綠、紅、三個波段；而多光譜相機的工作譜段范圍在其基礎上，可以分可見光、近紅外光、紫外光等每臺多光譜相機的分辨率不同，所應用的領域也不同。

就比如說我們在做植被調查的時候，植被的可見光波段對綠色比較敏感對紅色和藍色反射較弱。相對於可見光波段，植被在近紅外波段具有很強的反射特性，多數植被在可見光波段的光譜差異很小。而在近紅外波段的光譜差異較大，光譜差異越明顯越有利於分類。光譜特性我們知道像素運用復雜的大氣準則來，復原反射光譜和輻射光譜所的到的數據分析，得到不同物質的反射率不同，稱之為光譜特征。如果有足夠的光譜特證，可用於識別場景中的專用材質，其中包括光譜范圍、寬度、分辨率。范圍是指相機獲取圖像來自的光譜段，譜段的寬度反映瞭譜段設置的要求、通過努力衡量大氣中物質的光譜特性還有傳感器的光譜響應，就要考慮 大氣中的吸收和散射。多光譜相機的光學系統

光學系統是指由透鏡、反射鏡、棱鏡和光闌等多種光學元件按一定次序組合成的系統。通常用來成像或做光學信息處理。曲率中心在同一直線上的兩個或兩個以上折射（或反射）球面組成的光學系統稱為共軸球面系統，曲率中心所在的那條直線稱為光軸。其中參數包括焦距、視場角、相對孔徑等。

多光譜相機的反射光學系統

如果光學系統中的光學鏡片為反射鏡，則此系統稱之為反射系統，反射式光學系統較大的優勢就在於其光譜范圍很大，對各個譜段都適用，並且不需要矯正二級光譜，但是因選用的是非球面鏡片，會使系統的加工和裝配變得十分困難，增加制作工藝難度。

光譜相機的分光系統

對於多光譜相機來說除瞭光學系統以外，分光系統也十分重要，因為多光譜相機需要對各個譜段進行成像分析，較終將這些圖像數據結合在一起，這就要求能將光線進行分光的器件，無論采用哪種分光模式都必須滿足配準的需求。較早出現的分光方式是利用棱鏡或者是光柵分光，相對來說技術比較成熟，應用也比較廣泛，隨著發展也有瞭邁克爾遜雙光束幹涉分光、offner凸光柵光譜成像系統等。

多光譜與高光譜區別

高光譜和多光譜實質上的差別就是：高光譜的波段較多，普帶較窄。（Hyperion有233～309個波段，MODIS有36個波段）多光譜相對波段較少。（如ETM+，8個波段，分為紅波段，綠波段，藍波段，可見光，熱紅外（2個），近紅外和全色波段）高光譜遙感就是多比多光譜遙感的光譜分辨率更高，但光譜分辨率高的同時空間分辨率會降低。

多光譜相機應用場景：

農業：1.農作物監測；2.評估土壤肥力，估算作物產量；3.驗傷和分析成分含量；4.使用多光譜成像識別雜草、疾病和害蟲；5.結合深度學習和人工智能還有助於控制和測量作物灌溉效果；

醫療：1.內窺鏡、手術成像應用；2.幫助藥片制造和包裝；

工業視覺領域：1.pcb檢測，對貴金屬和部件電子產品的回收利用方面；2.紡織品和印刷檢測中，多光譜相機可以幫助再現和測量準確的顏色；

目前主流的多光譜相機產品

1.Duet M是一款創新的雙用途RGB和多光譜測繪相機裝備。使用它可以快速輕松地創建地理精確的多光譜地圖和高分辨率數字表面模型（DSM）

2.多光譜成像儀:SNAPSHOT RGB+NIR

3.多光譜相機Altum-PT，它無縫集成 12 MP 高分辨率全色傳感器、提供兩倍於先前 Altum 地面分辨率的新型熱傳感器以及五個離散光譜波段。其高分辨率使其成為機器學習植物級應用（如早期作物計數）的完美傳感器。它還具有全局快門以實現無失真結果、開放式 API 和新的存儲設備，每秒最多可捕獲2次。

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