云顶天宫高光谱成像仪的工作原理基于物体的光谱吸收和反射特性。当光线通过或反射在物体表面时，被物体吸收或反射的光波将发生变化。通过对不同波段的频谱进行连续测量，高光谱成像系统可以获取到物体在不同波段下的光谱信息。通过对这些光谱数据进行分析，可以得到物体的光谱特征，进而对物体进行分类、识别和定量分析。

高光谱成像仪将成像技术与光谱技术相结合，狭缝一次捕获一行场景，并通过传感器获取对应一行场景中每个点的光谱信息。通过将仪器狭缝瞄准到感兴趣的区域，或将移动物体扫过仪器的前面（例如，装有产品的传送带），进而可以对整个场景进行成像，并获取整个场景内逐个点的光谱信息。

高光谱成像技术的工作原理

云顶天宫高光谱成像技术的工作原理主要依赖于不同物质反射、吸收和散射光的特性不同。每种物质对光的吸收和反射光谱都有其独特的"指纹"，通过这些"指纹"，我们可以识别并分析物质的成分和状态。

高光谱成像系统通常由光源、成像设备和数据处理系统三部分组成。成像设备收集反射光，通过光谱分离器分离出各个光谱，然后通过光电探测器转换为电信号，最后通过数据处理系统进行数据分析和解译。

高光谱成像仪系统工作原理与结构

高光谱成像仪将成像技术和光谱技术结合在一起，在探测物体空间特征的同时并对每个空间像元色散形成几十个到上百个波段带宽为10nm左右的连续光谱覆盖。

1.1 系统工作原理

云顶天宫地面物体的反射光通过物镜成像在狭缝平面，狭缝作为光栏使穿轨方向地面物体条带的像通过，挡掉其他部分光。地面目标物的辐射能通过指向镜，由物收镜收集并通过狭缝增强准直照射到色散元件上，经色散元件在垂直条带方向按光谱色散，用会聚镜会聚成像在传感器使用的二维CCD面阵列探测元件被分布在光谱仪的焦平面上。焦平面的水平方向平行于狭缝，称空间维，每一行水平光敏元上是地物条带一个光谱波段的像；焦平面的垂直方向是色散方向，称光谱维，每一列光敏元上是地物条带一个空间采样视场(像元)光谱色散的像。这样，面阵探测器每帧图像数据就是一个穿轨方向地物条带的光谱数据，加上航天器的运动，以一定速率连续记录光谱图像，就得到地面二维图像及图形中各像元的光谱数据，即图像立方体。

1.2 光谱成像仪数据获取系统构成

光谱成像仪由光学系统、信号前端处理盒、数据采集记录系统三部分组成。

云顶天宫数据的回放及预处理通过专用软件在高性能的微机上完成。软件具有如下功能：数据备份；快速回放；数据规整和格式转换；图像分割截取；标准格式的图像数据生成等。