刘雨晴，葛爱明，赵宝彬，郝如龙

(复旦大学光源与照明工程系，上海 200433)

引言

高光谱成像技术是一项结合了光谱分析与空间成像的新型实用技术。由于物质对光的特征吸收，物体的反射或透射光谱就成为其物理化学信息的载体，是目标识别和监测的有效工具。高光谱成像提供目标物体的两维空间信息和一维光谱信息，构建三维数据集，结合计算机分析手段，完成物体的识别。在遥感勘测、食品检测、农业监测、医疗诊断和艺术保护等领域展现了广阔的应用前景[1-4]。

常规高光谱成像系统在复色光照明条件下完成图像的采集：目标物体反射的光波进入成像系统，通过棱镜、光栅、滤光片等元件的色散作用，由探测器记录以波长与空间位置编码的光强度值[5]。遥感高光谱系统采集自然光照明条件下的影像，自然光环境多变，使得分析过程更加复杂；非机载高光谱系统采用复色光照明，由于色散过程降低了传感器单元接收的光能，因此需要保证待测平面上均匀稳定的高强度照明，这对照明设计的要求较高，而且这种高强度照明导致的热负荷会改变目标物体的生化性质，这对于生物、医学和食品等检测不利[6]。

由于成像技术与照明条件的限制，很难同时保证高光谱图像的光谱分辨率与空间分辨率。由于采集方式和传感器限制导致的低空间采样，以及低照度场景的细节缺失，导致同等条件下高光谱图像的空间分辨率相较于常规成像更低[7-11]。……