文 献 综 述
摘要：成像光谱法基于傅里叶变换原理能将目标光波的光谱信息和空间图像信息进行有效结合，而干涉成像光谱法由于其高通量、高光谱分辨率和光谱多通道等优点而成为国内外热衷研究的领域。高光谱成像技术则是近二十年来才发展起来的基于非常多窄波段的影像数据技术，其最突出的应用是遥感探测领域，并在越来越多的民用领域有着更大的应用前景。但当在恶劣环境下应用时，由于他们对于震动固有的灵敏度，基于传统的移动镜干涉仪傅里叶变换仪器的调度是有问题的。因此我们提出一种新的高光谱成像法，它是基于扫描双折射偏振干涉仪的原理。这种方法保留有传统高光谱成像法的优点，同时又能有效解决外界因素造成的成像不稳定的难题。
关键字：高光谱成像； 傅里叶变换； 双折射偏振； 干涉成像；
一、研究背景
作为“图谱合一”的光学遥感仪器，成像光谱仪集成像仪和光谱仪的优点于一身，在获得目标景物二维空间信息的同时又能获得景物的光谱信息，它不仅能够得到各个波段上每个像素的光谱强度数据，而且光谱分辨率很高。经过20世纪80年代的起步与90年代的发展，一系列高光谱成像系统在国际上研制成功并在航空平台上获得了广泛的应用。至20世纪90年代后期，在高光谱遥感应用的一系列重要技术问题，如高光谱成像信息的定标和定量问题，成像光谱图像信息可视化及多维表达问题，图像—光谱变换和光谱信息提取、大数据量信息处理、光谱匹配和光谱识别、分类等问题得到基本解决之后，高光谱遥感一方面由实验研究阶段逐步转向实际应用阶段，而在技术发展方面则由以航空系统为主开始转向于航空和航天高光谱分辨率遥感系统相结合的阶段。迄今为止，国际上已有许多套航空成像光谱仪处于运行状态，在实验、研究以及信息的商业化方面发挥着重要作用。
高光谱遥感的迅猛发展对成像光谱仪提出了更高信噪比、更高分辨率的要求。在此情况下，傅里叶变换干涉高光谱成像技术，以其具有的高通量、高信噪比、高分辨率和宽波段的特点获得了广泛的重视，傅里叶变换光谱数据的处理也成为了研究的重点。传统的傅里叶变换成像光谱法（FTIS）采用的是在传统成像仪的出瞳面用机械扫描迈克尔逊干涉仪的方法。扫描干涉仪的其中一个镜面使得干涉仪两臂之间的光程差不同，干涉图产生在探测阵列的每个像素上，作为临时扫描光程差的函数。干涉图的傅里叶变换在每个像素上产生了光谱，使记录下来的干涉图立方体生成数据立方体。这种技术在光学实验室之外的应用下有两大主要困难：扫描镜的移动要求扫描移动镜的时候准确度和精密度要比lambda;/ 20还高（也就是说，要比20nm蓝光的还高）及干涉仪中很小的物理扰动会在两臂的光程差间引入相位噪声从而掩盖掉干涉图。
根据所选干涉仪的不同，其干涉图既可以在时域形成也可以在空间域形成。例如，如果需要在很小的分辨率下区分两个非常接近的峰值，则可使用迈克尔逊干涉仪，通过移动两个垂直平面镜中的一个在时域得到干涉图。另一方面，当测量瞬时状态或不需要很高的分辨率时，最好使用在空间域得到干涉图的干涉仪。两个镜子中的一个通过迈克尔逊干涉仪倾斜得到一个小角度是可能的。然而，这是一种很昂贵的设备，并且很难调试。这就是最好要实现同路径或双折射干涉仪的原因。他们有相同的优点，且双折射介质的运用减小了它的尺寸。目前提出的结构有几种，其中一些是基于平行入射的光束及渥拉斯顿棱镜：通过使用一个透镜或另一个不同的渥拉斯顿棱镜来把边缘重新局部化到第二个棱镜的出射面后面的一个位置上，这样干涉图的像就能在传感器上得到了；另一种方案是将一束会聚光束通过Savert平板干涉仪，已经证实Savert平板干涉的干涉仪的两个组成平板会在两个垂直方向引入一个相同的侧向位移。
高光谱成像仪可以获取探测目标的二维空间信息和一维光谱信息，在资源遥感、军事侦察、生物医学、材料分析、刑侦鉴定、食品和药品安全、生物和文物考古等领域具有巨大的应用潜力。基于双折射偏振干涉的高光谱成像方法具有高通量、高分辨率、轻小型化的优点，在众多高光谱成像方法中占有重要位置。围绕双折射偏振干涉成像的理论和技术问题，重点研究双折射横向剪切干涉的理论方法与干涉扫描的技术方法，解决双折射偏振干涉的高光谱成像机理问题，为新型高光谱成像仪的研制提供有力的技术支撑。
二、研究现状
2.1 国外研究现状
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