高光谱成像仪采用高度集成的机械设计和经过图像校正的光学设计，可以真正实现无光学像差的成像。同时，该设计考虑了良好的光通效率，既满足实验室的使用性能，同时也能够满足工业在线的长期使用的稳定性需求，是一种以透射光栅为分光元件的成像光谱仪。通过将此光谱成像仪安装到CCD摄像机，可以通过空间扫描获得物体的图像和连续光谱信息。
该仪器的工作方式主要为推扫式，为了实现扫描过程，一般利用外接扫描平台带动光谱仪运行；由于扫描平台比较笨重，且增加了耗电量，给野外工作带来诸多不便，所以现在新型的成像光谱仪取消了扫描平台，改为内置式扫描设计，光谱成像减轻了整机重量和能耗，而且可以直接进行垂直向下测量，更利于野外使用。
该仪器的光谱分辨率小于10nm，传感器在可见光和近红外区域可达数百个波段，而且测量结果以图像方式表达出来，每一个像元均由光谱曲线组成，可以更为准确地获取目的物的反射光谱。
通过高光谱成像获取待测物的高光谱图像包含了待测物的丰富的空间、光谱和辐射三重信息。这些信息不仅表现了地物空间分布的影像特征，同时也可能以其中某一像元或像元组为目标获取它们的辐射强度以及光谱特征，影像、辐射与光谱是高光谱图像中的399个重要特征，这399个特征的有机结合就是高光谱图像。
该仪器推扫出的高光谱图像数据为数据立方体，通常图像像素的横坐标和纵坐标分别用z和Y来表示，光谱的波长信息以表示。该数据立方体由沿着光谱轴的以一定光谱分辨率间隔的连续二维图像组成。
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