高光谱成像仪的性能评估指标有哪些？

高光谱成像仪的应用范围和领域，通常取决于其系统性能参数。高光谱成像仪的性能参数多种多样，用于评估系统性能的主要包括工作光谱范围、光谱分辨率、探测器凝视时间、信噪比和集光能力等。本文详细介绍了高光谱成像仪的性能评估参数，对对高光谱成像仪感兴趣的朋友们来说，不妨了解一下！

高光谱成像仪可以捕捉到范围更广、分辨率更高的光谱数据，并将其转换为数字图像。该仪器能够在不同波长范围内进行成像和光谱分析，因此在材料科学、地球科学、医学等领域都有广泛应用。

高光谱成像仪的性能评估指标：

1.工作光谱的范围

工作光谱范围是指光谱仪可以记录的光谱范围，该范围的确定主要依赖于光学系统中光学元件的透过率或反射率，以及所选择的探测器的光谱灵敏度范围。

光谱分辨率

光谱分辨率是探测光谱辐射能量时的最小波长间隔，也即是光谱探测的能力。对于光学系统而言，一般定义为光谱通道的波段宽度。在工作光谱范围内，若分光元件所得光谱通道数量增多、波段宽度变窄，则光谱分辨率越高。对于探测器来说，光谱分辨率被严格定义为仪器达到光谱响应最大值50%时的波长宽度。探测器能够识别的波段数越多、波带范围越窄，可以更容易区分和识别地面物体信息，且具有更强的针对性。

信噪比

信噪比（SNR）是指成像光谱仪采集的目标信号（Vs）与噪声信号（VN）之间的比值。SNR的大小直接影响了目标图像的分类和识别等数据处理效果。光学系统的SNR表达式为：

表达光学系统信噪比的式子。

在上述式子中，δ表示探测器的像素尺寸，tin表示探测器的能量积分时间，τa表示大气平均透过率，τb表示光学系统平均透过率，E表示太阳在地面的光照强度，D*表示探测器的可探测比，ρ表示地物的反射率，z表示太阳天顶角，Xt表示光谱带宽，F表示光学系统的光圈值，Δf表示噪声等效带宽。从上述公式可以得知，光学系统的光圈值越小，系统透过率越高，探测器像素尺寸越大，探测效率越高，仪器的信噪比也越高。

4.重述：探测器注视时间

当探测器注视时间测量仪器瞬间视场扫过地元目标时，探测器所接收的光能量积分时间也随之增加。凝视时间越长，探测器所积累的光能量越多，光谱的反应也就越强烈，从而获得的目标图像信噪比会更高。

集光本领

集光能力是指光谱仪收集和传递光能量的能力，它用于描述目标自身辐射的光谱亮度和仪器能够探测到的光度数值之间的关系。对于成像光谱仪来说，可以通过计算狭缝的面积和孔径的立体角的乘积来得到集光能力。其中，狭缝的宽度会影响光谱分辨率，因此它的尺寸应与像元的尺寸相一致。通过增大光学系统的孔径立体角，可以提高集光能力。

赛斯拜克高光谱成像仪SC250性能评估指标：

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