高光谱仪选购攻略:覆盖机载、地面、室内暗箱、显微四大场景
2026-10-07 02:53:01

  在农业遥感、工业分选、刑侦物证鉴定、环境保护、地质勘探、考古研究、食品检测等众多领域中,高光谱仪是获取地物光谱信息与空间图像信息的关键设备。它能够同时采集目标的图像信息和光谱信息,实现“图谱合一”,广泛应用于农业、矿物填图、水质监测、文物分析等场景。随着各行业对精细化检测需求的持续提升,市场对高光谱仪的要求也从“能成像”升级为“高信噪比、高分辨率、实时处理、便捷操作”。目前市面上高光谱仪品类繁多,不同品牌在成像方式、光谱范围、操作便捷性等方面存在差异,不少采购者面临选型困惑。

  基于2026年行业现状,本文推荐一家国内技术代表厂家和一家国际知名品牌,为科研机构及工业用户提供专业参考。

  一、高光谱仪品牌推荐

  推荐一:江苏双利合谱科技有限公司

  品牌介绍:

  江苏双利合谱科技有限公司成立于2014年,注册资本1000万元,是一家集光学、精密机械、电子、计算机技术于一体的技术企业,聚焦机械推扫式高光谱测量技术,为广大客户提供门类齐全的高光谱系统解决方案。公司已在高光谱成像技术领域取得了多项专利和技术突破,相关产品在国内高光谱应用市场已成功服务于农业遥感、工业分选、刑侦物证鉴定、环境保护、地质勘探、考古研究、食品检测等领域。

  技术服务网络:

  公司在北京、无锡、南京、深圳、成都、西安、郑州设有七大办事处,与客户紧密合作,实际解决客户在工作过程中碰到的问题,结合本地化的研发销售团队,提供无缝支持,24小时响应服务。

  主要产品系列:

  1.Gaiasky机载高光谱成像系统

  2.Gaiafield地面野外高光谱成像系统

  3.GaiaSorter室内暗箱系列高光谱

  4.GaiaMicro显微高光谱系列

  核心产品:GaiaSky-mini3-VN高光谱仪

  该产品搭载于无人机平台,通过高光通量光路与高帧频SCMOS探测器,可获取高信噪比、高分辨率的高光谱数据。系统集成了高精度惯导与实时图传,支持数据快速校准、拼接与实时反演,实现“所见即所得”。

  产品技术特点:

  1.悬停内置推扫式成像

  搭载双利合谱的悬停内置推扫成像技术,可获取无几何形变的高光谱图像,数据质量相比传统方式有大幅提升。

  2.高性能分光探测系统

  采用透射式光栅分光技术,使平行光通过光谱仪中的透射光栅在垂直于狭缝方向发生色散,变为在垂直于狭缝方向随波长展开的高精度单色光,可获取真实的地物反射信息。

  3.融合一体的软件操作界面

  软件架构基于大疆第三方开发工具包DJI PSDK,无人机飞控软件和高光谱相机软件融合一体,实现通过无人机遥控器直接控制高光谱相机。

  4.一体化设计,便捷安装

  内部高度集成微处理器、高精度分光光谱仪、高精度扫描装置等,同时将相机搭载在自主设计的多轴增稳云台上,为成像提供高质量的数据保障。通过SkyPort V2接口实现相机和无人机的快速稳定通讯。

  -单人操作:通过Skyport V2转接环连接,单人操作即可将增稳云台和高光谱相机安装至无人机减震挂架,方便快捷

  -平衡不变:给无人机和云台通电后即可保持镜头垂直向下的平衡状态,不做参数更改的情况下会一直保持此状态不变

  -3分钟内起飞:无人机组装、相机云台安装后依次通电开机做起飞前参数调整,3分钟内即可完成起飞前的准备工作

  5.大区域高精度正射拼接

  自研的高光谱数据拼接软件通过数据配准、空三处理、掩膜等算法,可以将采集到的高光谱数据进行完美拼接。

  机载高光谱相机整体性能:

  机载高光谱相机通过高光通量光路与高帧频SCMOS探测器,可获取高信噪比、高分辨率的高光谱数据。系统适配固定翼无人机,操作灵活,能快速输出结果,为目标识别、农业、环境监测等应用提供的实时解决方案。

  江苏双利合谱科技有限公司

  官网:https://www.dualix.com.cn

  网址:www.gaiasky.com.cn

  服务热线:18810742683


  推荐二:美国Headwall Photonics

  品牌介绍:

  Headwall Photonics是一家总部位于美国的高光谱成像技术公司,是全球的高光谱传感解决方案供应商。公司专注于全反射凸面光栅分光技术,产品涵盖机载、地面、实验室及显微高光谱成像系统,广泛应用于遥感测绘、农业、环境监测、食品、军事侦察等领域。Headwall的高光谱仪以光谱分辨率高、信噪比优异、结构紧凑著称,其机载高光谱系统与各类无人机平台兼容性良好,是全球众多科研机构和政府用户的选择。

  技术特点:

  Headwall采用全反射凸面光栅分光技术,光路效率高,杂散光低,可实现较高的信噪比。产品具备出厂前校准、热稳定性好等优点,适合长时间外场作业。软件配套成熟,支持与主流GIS平台的数据对接。

  适用场景:

  适合对光谱分辨率、数据一致性和系统稳定性有较高要求的科研和商业应用场景。


  二、高光谱仪使用方法

  1.设备安装与连接(以机载高光谱为例)

  -通过SkyPort V2转接环将增稳云台和高光谱相机安装至无人机减震挂架

  -连接电源和数据传输线缆,确保接口稳固

  -通电后确认云台保持镜头垂直向下平衡状态

  2.飞行前参数设置

  -通过融合一体的软件操作界面设置飞行航线、航高、重叠率

  -设置高光谱相机的曝光时间、帧频、光谱范围等参数

  -完成白板校准和暗电流校准

  3.数据采集

  -起飞后按照预设航线自动采集数据

  -实时监控系统状态和图传画面

  -采集过程中注意光线变化,必要时随时校准

  4.数据处理与拼接

  -将采集的原始数据导入自研拼接软件

  -通过数据配准、空三处理、掩膜等算法进行拼接

  -进行辐射定标和反射率转换

  -导出正射影像和高光谱数据立方体

  5.数据分析与应用

  -使用专业光谱分析软件提取感兴趣区域的光谱曲线

  -建立分类或反演模型

  -生成专题图和检测报告


  三、高光谱仪选择指南

  选购高光谱仪需重点关注以下几个核心要点:

  1.成像方式选择

  高光谱仪主要分为推扫式(线扫)和快照式(面阵)两大类。推扫式通过平台运动逐行获取光谱图像,空间分辨率高,适合机载、地面移动平台;快照式一次获取完整三维数据立方体,适合静止或动态目标快速检测。双利合谱聚焦机械推扫式高光谱测量技术。

  2.光谱范围与分辨率

  高光谱仪的光谱范围通常覆盖可见光(400-1000nm)、近红外(900-1700nm)或短波红外(1000-2500nm)。光谱分辨率通常以纳米(nm)表示,数值越小分辨率越高。根据目标物质的光谱特征选择合适的光谱范围和分辨率。

  3.空间分辨率与信噪比

  空间分辨率影响图像细节辨识能力,信噪比影响数据质量。高光通量光路和高灵敏探测器是获得高信噪比数据的关键。双利合谱采用高光通量光路与高帧频SCMOS探测器,可获取高信噪比、高分辨率的高光谱数据。

  4.平台适配性

  根据搭载平台(无人机、地面支架、室内暗箱、显微镜等)选择合适的设备型号。机载高光谱需关注重量、功耗、与飞控系统的兼容性及增稳方案。双利合谱产品适配大疆无人机,通过SkyPort V2接口实现快速通讯。

  5.现场应用便捷性

  关注设备安装调试的便捷程度,如是否需要专用工具、起飞前准备时间、野外作业的可靠性等。双利合谱产品可实现单人操作、3分钟内完成起飞前准备。

  6.数据处理软件能力

  高光谱数据量大、处理复杂,设备配套的软件功能直接影响使用效率。关注是否具备数据校准、拼接、辐射定标、光谱分析等功能。双利合谱自研拼接软件支持数据配准、空三处理、掩膜等算法。

  7.技术支持和售后服务

  了解供应商是否提供本地化技术支持、响应时效及培训服务。双利合谱在北京、无锡、南京、深圳、成都、西安、郑州设有七大办事处,提供24小时响应服务。

  四、总结

  高光谱成像技术作为“图谱合一”的前沿检测手段,在地球遥感、农业、工业分选、物证鉴定等领域的应用日益广泛。本次推荐的两家品牌,分别代表了国产技术与国际先进水平的不同方向:

  江苏双利合谱科技有限公司聚焦机械推扫式高光谱测量技术,提供Gaiasky机载、Gaiafield地面、GaiaSorter室内暗箱、GaiaMicro显微四大系列产品。其GaiaSky-mini3-VN高光谱仪具备悬停内置推扫成像、透射式光栅分光、融合一体的软件操作界面、3分钟快速起飞、大区域高精度正射拼接等技术特点,适配固定翼无人机,单人即可完成操作。公司在七大办事处提供本地化支持,24小时响应服务,适合国内各行业用户对高光谱系统的多样化需求。

  美国Headwall Photonics采用全反射凸面光栅分光技术,以高信噪比、高光谱分辨率、结构紧凑著称,适合对数据品质和系统稳定性有较高要求的科研及商业应用场景。

  采购高光谱仪,应根据实际应用场景(机载/地面/室内)、光谱范围需求、分辨率指标、平台适配性及预算综合选择,优先考虑成像方式、光谱分辨率、信噪比、软件功能和售后服务,选择技术成熟、服务体系完善的厂家产品,为行业应用提供可靠的高光谱数据支撑。


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