專有名詞介紹

何謂光譜影像？

有人稱之為化學影像，因為那是化學成分影像，每個成分都有其特性光譜，藉由這些特性光譜信號強弱即可定量或定性何種物質，再由測試待測物各點的特性譜線，組合而成影像。這種影像和一般光學影像有很大的不同，一般光學影像為物理影像，這和物理形狀、顏色和偏光有關，不同的物質有相同形狀、顏色，在一般光學影像是分辨不出來，但這些物質卻有不同光譜譜線，可以藉由這些譜線來釐清這些成分和其結構情形，所以這種結合光譜學和影像空間解析，所產生的影像，稱之為光譜影像。

如何擷取光譜影像？

最傳統的方法就是用平台掃描方式，擷取各點光譜，再就各點光譜檢量線求其強度，即為影像圖中各點灰階色澤，如傅氏轉換紅外線光譜影像、電子能譜、雷射雷達及雷射超音波影像大都採用此方法。另外一種傳統方法就是用濾光鏡片，取單一波長影像，用多種濾光鏡片組合，根據所須鑑定物質，可選取何種譜線的濾光鏡片，這種方法所得影像品質並不好，主要原因是濾光鏡片帶通寬度太大了，而帶通較窄的濾光鏡片製造不易，但這種濾光鏡片只要改變一下角度，即可將帶通譜線位移，而得到另一頻譜的影像，這些方法一般都搭配 CCD 使用，可方便得到光譜影像，可惜在近紅外線和紅外線上還是很少應用，原因是在這些頻域濾光鏡片帶通寬度太大。

近來隨著新材料和新的光學鍍膜技術，利用超音波和電子調變器，除可得較窄帶通寬度，其譜線位置亦可透由電子調變來調整，無須任何機械調整，此種無位移式 (no moving part) 又波長可調及窄帶濾光的方法，目前約有兩種，聲光調變濾光器 (acoustic-optical tunable filter, AOTF) 和液晶調變濾光器 (liquid crystal tunable filter, LCTF)。AOTF 是藉 Bragg 繞射分光，當調變驅動超音波頻率即可分光；而 LCTF 藉由多層液晶疊合，當加偏壓可改變各晶片極化，而產生干涉式濾光鏡組，當改變偏壓調整極化時，就可改變濾光波長。這兩種技術皆可達到 0.5 nm 以下光譜解析度，一般搭配高感度 CCD 使用。無須機械調校和傳動，所以量測光譜和影像非常快，適合於動態上的量測。這些光譜影像所需分光元件，目前主要都搭配顯微鏡和望遠鏡，應用於微小物質和空間上遠距離空氣看礦產成分分布檢測。除了這些分光元件外，在高能分光元件，像電子束和質子束等激發能束的濾除器，去除反射能束中激發能束的干擾，對頻譜解析有很大幫助。像電子能量損失能譜，如將激發電子能束濾除，有助於震動能譜解析，可提升影像對比度，相對上也就提高材質成分鑑別率，這對材料檢測研究幫助很大。

所需光源除了被動式來自背景和被檢測物自身所發出光外，還有主動式的一般光源和雷射激發，隨超快雷射激發和超快檢測元件的崛起，時系參數對物質間反應更能掌握每一關鍵時刻的反應現象。再者多光子吸收除了避免物質被高能量光子打壞，提升對受檢測物靈敏度，尚可提高空間解析度。超快雷射在光譜影像應用隨著時系和多光子吸收激發技術引入，所得影像已從四維 (三維空間加成分頻譜) 加入時間參數變成五維。

何謂高光譜遙測

高光譜遙測是指利用很多很窄的電磁波波段從感興趣的物體獲取有關數據。它的基礎是測譜學 (spectroscopy)。測譜學早在 20 世紀初就被用於識別分子和原子及其結構 (Skoog 等，1998)，1980 年以後才開始建立成像光譜學 (Imaging Spectroscopy)。它是在電磁波譜的紫外、可見光、近紅外和中紅外區域，獲取許多非常窄且光譜連續的影像數據的技術。成像光譜儀為每個像素提供數十至數百個窄波段 (通常波段寬度 < 10 nm) 光譜訊息，能產生一條完整而連續的光譜曲線。(高光譜遙測及其應用，2002)

成像光譜學的基本概念 (Green 等，1998)

何謂正射改正

對航攝像片進行逐點糾正。消除因感測器姿態傾斜和地形起伏對像點的影響﹐以獲得地面正射投影影像的技術。正射改正可分為兩類，其一為傳統正射改正，主要內容為校正傾斜移位及由地形所引起之高差移位。其二，為真實正射改正，主要內容為校正傾斜移位及由地表物體如：房屋、樹林、汽車等地物，所引起之高差移位。現階段真實正射影像與傳統正射影像之差異在於多考慮地表物體所構成之高差移位。